《气垫导轨上的实验》PPT课件

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1、气垫导轨上的实验实验目的本实验在倾斜的气垫导轨上用光电计时法。研究物体的运动规律，验证匀加速运动的三个基本公式，通过实验，学习和掌握多功能光电计时器的使用方法。原理和方法匀加速运动的三个基本公式式中v0,v分别表示物体在t=0，t=t时刻的速度。S是物体在t时间内通过的距离,a即为物体的加速度.在两个方程中消去时间t,就得到第三个方程它可以表示为物体在加速度为a运动中,相距s的地点速度分别为v1,v2.(1)ⅡⅠsθLh由牛顿第二定律,倾角为θ的斜面上,物体的加速度为(2)在公式（1）中，将s看成变量x,v22看成是s的函数,v22～s就是一条直线，直线的斜率

2、k为加速度的两倍。由公式（2）可以看到，加速度a和h成线性关系,在a～h图中利用外推法可以验证牛顿第一定律。光电门Ⅰ光电门Ⅱ仪器和器材●气垫导轨和滑块气垫导轨的剖面是中空的铝制型材，两面有两排小孔.有压缩空气喷出，使滑块和导轨之间形成空气膜，产生一个近似于没有摩擦的环境。气垫导轨挡光片滑块压缩空气光电门滑块挡光片气垫导轨●多功能测试仪实验中我们使用的是华东师范大学科教仪器厂生产的CS—Z智能数字测试仪，实验中我们只是使用其中的一种功能。多功能计时器的工作原理多功能计时器的工作状态只有“计”、“停”两种，因此，在实验中跟滑块一起运动的挡光片必须是带有开口槽的，这

3、样通过一个光电门时才能有两次挡光,滑块通过一个光电门的平均速度为∆s可以近似地认为它就是滑块通过光电门时的速度.实验内容1.调节导轨水平●静态调节●动态验证L光电门气垫导轨滑块两点注意：1.滑块由静止释放；2.滑块应该放在导轨中央2.调节光电计时系统●调节光电门的位置和状态●调节多功能测试仪打开电源，按选择键两次，显示“2pr”，按下执行键，显示消失，挡光后显示前一次挡光时间Δt1，按选择键显示后一次挡光时间Δt2,完成一次测量后，按执行键进入第二次测量。3.测量并绘制v2～s图，用图解法求加速度ah＞2cm,改变s5～6次，每次测量5组Δt1、Δt2,求平均

4、值，计算v2，作v2～s图，由斜率求加速度a的值。（由截距验证v0)光电门ⅠLh光电门ⅡS1S2S3S4S5S6～30cm数据记录表格S/cmt1/Sect2/Secv2/cm/sv22/cm2/s2加速度的理论值和图解结果进行比较，计算百分差4.验证牛顿第一定律固定距离S值，改变高度h值5～6次，测量并记录5组Δt1、Δt2，求平均值，计算加速度a，作a～h图，用外推法得到h=0时的加速度a的值，验证牛顿第一定律。hS～30cm光电门Ⅰ光电门ⅡL数据记录表格h/cmt1/Secv1/cm/st2/Secv2/cm/sa/cm/s2L=1.000mΔS=2.0

5、00cm补充：作图法直观、形象,准确度要差一些.实验图线的绘制：图纸大小的选择坐标的标记和分度实验点的标志图线的描绘图线的注解和说明图纸的描绘注意点：1.坐标轴的起点坐标不一定为零，原则是使作出的图线充满整个图纸。2.坐标轴的分度：作图纸的最小分度代表有效数字准确数的最后一位。3.实验点的标识必须明显、突出。例如，可以用“”等符号。图解法:外推法：可以方便地得到实际上无法测量的点的量值。求经验公式：用解析法和图解法可以求得经验公式，也可以利用图解法求得截距和斜率，进而求得相应的物理量。注意：不能用实验点求斜率。