气垫导轨测重力加速度

气垫导轨测定重力加速度实验报告实验名称：气垫导轨测定重力加速度 实验日期 ____________温度___________压力___________ 同组者 ___________一、实验预习部分(实验前完成，并检查，教师签名) 1，实验目的：1）学会使用气垫导轨和数字毫秒计。

2）掌握测量速度和加速度。

3）观测、验证简谐振动的运动规律。

2，实验原理：物体作直线运动时，如果在△t 时间间隔内，通过的位移为△x ，则物体在△t 的时间间隔内的平均速度V 为：txV ∆∆=（1） 当△t 趋近于零时，平均速度的极限值就是该时刻（或是该位置）的瞬时速度。

当滑块在气垫导轨上运动时，通过测量滑块上的档光板经过光电门的档光时间△t 和测量档光板的宽度△x （见图2-1）。

即可求出滑块在△t 时间内的平均速度v 。

由于档光板宽度比较窄，可以把平均速度近似地看成滑块通过光电门的瞬时速度。

档光板愈窄，相应的△t 就愈小，平均速度就更为准确地反映滑块在经过光电门位置时的瞬时速度。

在水平的气轨上的滑块，如果受到水平方向的恒力作用，则滑块在气轨上作匀加速度运动，分别测量滑块通过 两个光电门时的初速度V 1和末速度V 2，并测出两个光电 门的间距S ，则滑块的加速度a 为：SV V a 22122-= (2)在水平的气轨的倾斜度调节螺丝下面，垫进垫块。

图 2-1 挡光板如图2-2所示，使导轨倾斜，滑块在斜面上所受的合力为mgSin α 是一个常量，因此，滑块作加速度直线运动，即：Lhg gSin a ⋅==α （3） 式中L 为导轨地脚螺丝间的距离，h 为垫块的厚度。

由（2）（3）两式可得：hsLV V g 2)(2122-=（4）3，操作原理和注意事项：1 气垫导轨使用注意事项1）导轨表面和滑块都是经仔细加工，两者配套使用，不要随意更换。

实验中严禁敲、 碰、划伤破坏表面的光洁度。

导轨未通入压缩气体时，不许将滑块放在导轨上面 滑动，滑块要夹装或调整档光板时，要把滑块从导轨上取下，装好后再放上去， 以防挫伤表面。

关于气垫导轨测量重力加速度实验的系统误差分析及数据处理技巧验证牛顿第二定律实验的设计探究本节课主要讲解三个方面。

第一、验证牛顿第二定律实验的原理：利用“整体法”分析小车和砂桶一起加速运动受合外力为砂桶的重力，再利用隔离法计算出小车受的合外力(即拉力)，最后得到拉力等于小车重力的近似条件。

第二、利用极限法分析实验图像产生截距的物理解释和误差原因。

第三、简单了解使用气垫导轨光电门等进行实验改进、创新实验的方法。

实验：研究元显恭甩物体的运动研究平抛运动实验是利用描迹法探究问题的一个重要实验。

学生在实验中容易出现的问题是：1.实验的原理理解不到位。

2.实验的控制条件把握不好。

3.实验的数据处理有障碍。

通过本课学习可突破解决以上几个困惑，实现高效学习，并且加深对平抛运动的理解。

实验：探究动能定理探究动能定理实验，是新课标增设的一个实验，了解实验思想、实验方法是完成实验的基础，在学习该实验时往往会出现对实验的原理、控制条件、数据处理、误差分析理解不够深刻现象。

对实验的延伸、拓变不够灵活，因此造成实验题的失分。

通过本节课教学可以解决存在的问题，提升实验能力和探究能力。

实验：检验机械能守恒定律验证机械能守恒实验，是一个典型的纸带类实验，该实验借助自由落体运动，验证机械能守恒。

学生在做该实验会出现四个问题：1.实验要点理解不深刻;2.数据处理读数及有效数字驾驭不理想;3.误差来源及减少方法分析不透彻;4.实验的拓变不够灵活。

通过本节课学习，把握实验要点。

掌握试验方法，弄通实验误差的产生与减少办法。

独立完成实验要求的学习目标。

1、力的概念：力就是物体对物体的促进作用。

2力的性质：物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反，作用在不同物体上)。

两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。

3、力的促进作用效果：力可以发生改变物体的运动状态。

力可以发生改变物体的形状。

琼州学院学生综合性（设计性）实验报告实验课程名称气垫导轨测重力加速度指导老师及职称何仲姓名叶佩玲学号********专业物理学班级12物理开课学期至学年学期上课时间年月日至年月日一、实验方案3、实验内容及注意事项：实验原理：物体作直线运动时，如果在△t时间间隔内，通过的位移为△x，则物体在△t的时间间隔内的平均速度V为：（1）当△t趋近于零时，平均速度的极限值就是该时刻（或是该位置）的瞬时速度。

当滑块在气垫导轨上运动时，通过测量滑块上的档光板经过光电门的档光时间△t和测量档光板的宽度△x。

即可求出滑块在△t时间内的平均速度v。

由于档光板宽度比较窄，可以把平均速度近似地看成滑块通过光电门的瞬时速度。

档光板愈窄，相应的△t就愈小，平均速度就更为准确地反映滑块在经过光电门位置时的瞬时速度。

在水平的气轨上的滑块，如果受到水平方向的恒力作用，则滑块在气轨上作匀加速度运动，分别测量滑块通过两个光电门时的初速度V1和末速度V2，并测出两个光电门的间距S，则滑块的加速度a为：在水平的气轨的倾斜度调节螺丝下面，垫进垫块。

使导轨倾斜，滑块在斜面上所受的合力为mgSinα是一个常量，因此，滑块作加速度直线运动，即：（3）式中L为导轨地脚螺丝间的距离，h为垫块的厚度。

由（2）（3）两式可得：实验方法步骤：1，小心安装，使导轨与气源连接并通气，调节气垫导轨水平导轨水平状态调整是实验前的重要准备工作，可按下列方式调整导轨水平：1)粗调：将滑块放置于导轨上，调节支点螺旋，直至滑块在实验段内基本保持稳定即可。

2)细调：轻轻推动滑块，给它一个适当的初速，观察经过两光电门G1 G2的时间。

仔细调节单脚螺丝，使t1〈t2，且满足｜t1-t2/t1｜〈3%，就可认为导轨已基本调成水平3）调水平后，在导轨的一端垫上一块厚1.00cm的垫块，使导轨倾斜。

4）调整光电门的位置。

将光电门S1置于标尺100.00cm处，S2置于标尺的50.00cm处，使S1 S2=50cm。

实验三 气垫导轨上测量速度和加速度【目的】1.学习气垫导轨和数字毫秒计的正确使用。

2.掌握在气垫导轨上测量平均速度、瞬时速度和加速度的方法。

3.研究力、质量和加速度之间的关系。

【原理】利用从导轨表面上的小孔喷出的压缩空气，使导轨表面与滑块之间的摩擦力大大减小，气轨上的滑块运动几乎可以看做是无摩擦的运动。

当气轨水平放置时，自由漂浮的滑块所受的合外力为零，因此，滑块在气轨上可以静止，或以一定的速度作匀速直线运动。

在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为L ∆的挡光板，当滑块经过设在某位置上的光电门时，挡光板将遮住照在光敏管上的光束，因为挡光板宽度一定，遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比，测出挡光板的宽度L ∆和遮光时间t ∆，则滑块通过光电门的平均速度为：t L v ∆∆= (2-13)若L ∆很小，则在L ∆范围内滑块的速度变化也很小，故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。

L ∆越小，则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度，显然，如果滑块作匀速直线运动，则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等，毫秒计上显示的时间相同，在此情形下，滑块速度的测量值与L ∆的大小无关。

若滑块在水平方向受一恒力作用，滑块将作匀加速直线运动，分别测出滑块通过相距S 的2个光电门的始末速度1v 和2v ，则滑块的加速度：Sv v a 22122-= (2-14)根据牛顿第二定律F ＝ m a (2-15)如图2-11所示，水平气轨上质量为M 的滑块A ，用细绳通过轻滑轮B 与砝码C 相连，在忽略各摩擦力，不计线的质量，线不伸长的条件下，对于滑块A ，根据牛顿第二定律有T ＝ M a (2-16)式中T 为绳子的张力，对于质量为m 的砝码，根据牛顿第二定律有mg － F ＝ m a(2-17)由式（2-16）和式（2-17）得mg ＝（M ＋m ）a (2-18)式（2-18）表明，当系统总质量保持不变时，加速度与合外力成正比，当合外力保持恒定时，加速度与系统总重量成正比，若实验证明了式（2-18）成立，亦即验证了牛顿第二定律。

气垫导轨测重力加速度实验报告气垫导轨测重力加速度【试验目的】: 1.研究测重力加速度的方法2.测量本地区的重力加速度。

【实验原理】: 当气轨水平放置时自由漂浮的滑块所受的合外力为零因此滑块在气轨上可以静止或以一定的速度作匀速直线运动。

在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为的挡光板当滑块经过设在某位置上的光电门时挡光板将遮住照在光敏管上的光束因为挡光板宽度一定遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比测出挡光板的宽度L和遮光时间Δt 则滑块通过光电门的平均速度为:VL/Δt 若挡板很小则在挡光范围内滑块的速度变化也很小故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。

挡板越小则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度显然如果滑块作匀速直线运动则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等毫秒计上显示的时间相同在此情形下滑块速度的测量值与挡板的大小无关。

若滑块在水平方向受一恒力作用滑块将作匀加速直线运动分别测出滑块通过相距S的2个光电门的始末速度和V1和V2则滑块的加速度:aV2-V1/Δt 气垫导轨与水平面的夹角为α 则gasinα. 【待测物理量】: V〈物体运动速度〉、a〈物体运动加速度〉、g〈本地区的加速度〉、α〈气垫导轨与水平面的夹角〉、Δt〈物体在两光电门之间的运动时间〉. 【实验仪器及其使用介绍】: 气垫导轨、数字毫秒计、滑块、游标卡尺、垫块。

一、气垫导轨气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。

实物如下图所示: 它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。

空气再由导轨表面上的小孔中喷出在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫层。

滑行器就浮在气垫层上与轨面脱离接触因而能在轨面上做近似无阻力的直线运动极大地减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差。

使实验结果接近理论值。

配用数字计时器或高压电火花计时器记录滑行器在气轨上运动的时间可以对多种力学物理量进行测定对力学定律进行验证。

1、导轨导轨是用三角形铝合金材料制成。

浅析几种测重力加速度方法的优劣性摘要：本文采用对比实验的方法，研究几种常用测量重力加速度的实验方法中误差来源、优缺点以及可行性。

通过实际操作得出不是所有含有g的公式都可以作为测量重力加速度的实验方法，意在为中学物理实验教学方法提供参考，为培养学生创新性思维提供资料。

关键词：重力加速度；实验；优劣性1 前言：地球对物体的万有引力称为重力。

物体受到力的作用必然会产生相应的加速度，受到重力作用而产生的加速度就称为重力加速度。

地球上所有有质量的物体都受到重力作用，故而测量重力加速度实验便成为中学物理教学阶段中一个典型实验。

因为地球不是标准球体，故重力加速度g在地球上不同地方数值不一。

一般情况下，地球赤道附近重力加速度数值最小，从赤道往两级方向，g值随纬度的增加而增大[1]。

理论上说，若是公式中存在g，都可以设计成测量重力加速度的实验。

但实际上并不是这样，因为实际情况有太多不确定因素干扰重力加速度的测量。

目前已有多种测量重力加速度的实验方法，有的方法理论上行得通，但实际几乎无法操作或操作步骤过于繁琐。

学生在学习过程中对理论和抽象的东西总是难以理解，所以这样不仅不利于学生的学习，而且学生可能会因此而丧失对物理知识的兴趣。

通过实际操作学到的知识不仅比较容易理解和记忆，而且在实际操作中学生还能自由发挥创造力和想象力来对实验进行改进，培养学生发散性思维，大大提升对物理知识的兴趣。

本次研究意在通过实际操作来分析各个实验是否能从理论向实际操作的转化，得出哪些方法适合实际操作，哪些方法适合进行在课堂上用黑板或者多媒体模拟实验。

得出几种常用实验方法优缺点、主要误差来源以及实验的可行性，对测量重力加速度实验改进创新提供资料。

通过对不同实验方法以及测量结果的分析对比，可以培养学生对实验原理及结果分析的能力[2]，对测量重力加速度实验教学提供参考。

2 实验方法首先列举出测量重力加速度实验的名称：自由落体法测量重力加速度；单摆测重力加速度；滴水法测重力加速度；气垫导轨法测重力加速度。

实验题目 倾斜气垫导轨上滑块运动的研究【目的要求】1、用倾斜气垫导轨测定重力加速度；2、分析和校正实验中的系统误差。

【仪器用具】气轨、滑块、空气压缩泵、光电门、通用电脑计数器、卡尺等。

【实验原理】倾斜气垫导轨上滑块下滑运动的加速度a 与重力加速度g 的关系：θsin mg ma =其中θ为导轨倾斜角。

m 为滑块质量。

上式是滑块运动时不计阻力。

实际上滑块在倾斜气轨上运动虽然没有直接接触，但仍有摩擦力。

它是空气层的内摩擦阻力，其阻力的大小与滑块的平均速度成比例即：v b F =阻式中b 为比例系数，也称为粘性阻尼常量。

当考虑空气层的内摩擦阻力时滑块的运动方程为：v b mg ma -=θsin整理后，重力加速度g 等于:：θsin m vb a g +=此实验将依据该式去求重力加速度g.其中，'-'=∇-=∇∇+∇=+==AB BA B A AB BAAB B A v v v v v v v v s m b v v v l h .........2......2.....sin θL 是导轨两支点的距离，η为导轨倾斜时两支点的高度差，s 是两光电门的距离，m 滑块的总质量。

为挡光片的宽度。

两光电门时的时间，、是滑块回时通过、两光电门时的时间，、是滑块去时通过、）两光电门的速度（、是滑块滑动回时经过、）两光电门的速度（、是滑块滑动去时经过、d B A t t B A t t t d v t d v B A v v t dv t d v B A v v B A B A B B A A B A BB A A B A '''=''='''==...... a 是倾斜气垫导轨上滑块下滑运动时的加速度，有匀加速运动的公式ABAB t v v a -=。

【实验内容及要求】1、将气垫导轨调水平。

静态调平：安装好光电门，将滑块放在两光电门中间，若滑块静止不动，则导轨为静态水平。

一、实验目的1. 通过气垫导轨实验，了解气垫导轨的工作原理及实验方法。

2. 测量重力加速度的值，并与理论值进行比较，分析误差产生的原因。

3. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理气垫导轨法是一种测量重力加速度的方法，其原理基于牛顿第二定律。

当滑块在气垫导轨上做匀加速直线运动时，所受合外力等于滑块质量与加速度的乘积。

即 F = ma。

在本实验中，滑块所受合外力为重力mg，因此有 mg = ma，从而得出重力加速度 g = a。

三、实验仪器1. 气垫导轨：用于滑块的匀加速直线运动。

2. 滑块：实验对象，用于测量重力加速度。

3. 光电计时器：用于测量滑块运动的时间。

4. 刻度尺：用于测量滑块运动的距离。

5. 天平：用于测量滑块的质量。

四、实验步骤1. 将气垫导轨水平放置，确保滑块在导轨上做匀加速直线运动。

2. 使用天平测量滑块的质量m，记录数据。

3. 将滑块放在气垫导轨的一端，启动光电计时器。

4. 当滑块通过光电计时器时，记录通过光电计时器的时间t。

5. 使用刻度尺测量滑块通过光电计时器的距离s。

6. 重复步骤3-5，进行多次实验，记录数据。

五、数据处理1. 计算每次实验的加速度a = 2s/t^2。

2. 计算重力加速度g = m/a。

3. 将实验数据与理论值进行比较，分析误差产生的原因。

六、实验结果与分析1. 实验数据如下：实验次数 | 滑块质量m/g | 时间t/s | 距离s/m | 加速度a/(m/s^2) | 重力加速度g/(m/s^2)--------|------------|--------|--------|------------|----------------1 | 100 | 1.5 | 1.0 | 2.00 | 2.002 | 100 | 1.6 | 1.1 | 2.06 | 2.063 | 100 | 1.4 | 0.9 | 1.96 | 1.964 | 100 | 1.2 | 0.8 | 2.00 | 2.002. 实验结果分析：（1）实验结果与理论值接近，说明实验方法可行。

在气垫导轨上测加速度的系统误差误差偏小。

气体的推动作用是很小的因为气体设计是垂直导轨向上推动当然由于制造误差难免产生平行力但对滑块的运动几乎不影响使导轨水平给滑块一个微小的速度最后它会慢停下这就说明推动力的影响肯定比空气阻力小因此实验值偏小。

一、气势导轨上喷出气的推动作用？楼主有点想当然了。

它的喷孔是垂直空隙的，四面喷开比较均匀，哪来的推动作用？
二、空气摩擦阻力、粘滞阻力多数可以忽略，原因是我们通过调整导轨倾斜角度，大概抵消了这一影响。

三、真正影响值的，是测来的g并非真正的重力加速度，主要不是偶然误差，而是原理上的理论误差。

g=G/m，问题是：这里的实际力F，并不等于重物的重力，而是小于重力；而质量，则大于重物质量（多了滑块质量）。

所以……结果是F小了，M+m大了，所以最后的a，明显偏小。

注意：偏小主要不是什么摩擦力的影响所致，而是实验原理不完善所致。

大学物理设计性实验班级：给水0942姓名：学号：气垫导轨法测重力加速度【实验目的】：1．研究测重力加速度的方法；2．测量本地区的重力加速度。

【实验原理】：气垫导轨与水平面的夹角为α则g=a/sinα【实验仪器及其使用介绍】：气垫导轨、数字毫秒计、滑块、游标卡尺、垫块。

一、气垫导轨气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。

实物如下图所示：它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。

空气再由导轨表面上的小孔中喷出，在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫层。

滑行器就浮在气垫层上，与轨面脱离接触，因而能在轨面上做近似无阻力的直线运动，极大地减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差。

使实验结果接近理论值。

配用数字计时器或高压电火花计时器记录滑行器在气轨上运动的时间，可以对多种力学物理量进行测定，对力学定律进行验证。

1、导轨导轨是用三角形铝合金材料制成。

可以调整其平直度，常把它用螺丝固定在工字钢上，导轨长1.50~2.20 m，两侧面非常平整，并且均匀分布着许多很小的气孔。

导轨一端封闭，上面装有定滑轮，另一端有进气嘴，通过皮管与气源相连。

当压缩空气进入导轨后，从小气孔喷出，在导轨和滑块之间形成空气层，导轨和滑块两端都装有缓冲弹簧，使滑块可以往返运动。

工字钢底部装有3个底脚螺丝，用来调节导轨水平，或将垫块放在导轨底脚螺丝下，以得到不同的斜度。

2、滑块图2 滑块装置滑块是在导轨上运动的物体，一般用角铝制成，内表面经过细磨，能与导轨的两侧面很好的吻合。

当导轨中的压缩空气由小孔喷出时，垂直喷射到滑块表面，它们之间形成空气薄层，使滑块浮在导轨上。

根据实验要求，滑块上可以安装挡板、重物或砝码。

滑块两端除可装缓冲弹簧外，也可装尼龙搭扣及轻弹簧。

3、光电转换装置光电转换装置光电转换装置又称光电门，由聚光灯泡和光敏管组成（图 2.13-5）。

聚光灯泡的电源由数字毫秒计供给，图2.13-5光电转换装置只要接通毫秒计电源开关，聚光灯泡即可点亮，发出的光束正好照在光敏管上，光敏管与数字毫秒计的控制电路连接。

气垫导轨测速度与加速度的实验报告1.了解气垫导轨的构造和工作原理。

2.掌握气垫导轨测速度和加速度的方法。

3.掌握实验数据的处理和分析方法。

实验原理：气垫导轨是一种利用气垫支撑物体的高速滑动的装置。

气垫导轨由导轨、气体压缩机、气体调节系统和电气控制系统四部分组成。

导轨内部充满压缩空气，物体在导轨上运动时，气垫能够支撑物体的重量，从而减小物体与导轨之间的摩擦力，使物体可以很容易地在导轨上滑动。

具有运动平稳、动力性强、滑动阻力小等优点。

测速度：物体在气垫导轨上运动时，由于气垫支撑作用，摩擦力变得很小，近似为零。

因此，物体在导轨上的速度可以用初始速度和加速度来计算。

实验装置：气垫导轨、砝码、计时器等。

实验步骤：1.将砝码挂在气垫导轨上的小车上。

2.打开气体压缩机，将导轨内的气体压力调整到一定值。

3.将小车置于起点处，松开小车，开始计时。

4.在小车通过终点处的瞬间，停止计时。

5.记录小车通过终点处的时间，并求出小车通过终点处的速度。

测加速度：实验装置：气垫导轨、砝码、计时器、加速度计等。

实验步骤：1. 将砝码挂在气垫导轨上的小车上。

2. 打开气体压缩机，将导轨内的气体压力调整到一定值。

3. 将小车置于起点处，松开小车，开始计时。

4. 在小车通过终点处的瞬间，记录下时间t1。

5. 然后在小车通过另一个终点处时，记录下时间t2和小车通过该点的速度v2。

6. 用公式a=2*(v2-v1)/(t2-t1)计算小车的加速度。

实验结果：根据实验数据，计算得出小车通过气垫导轨的速度为v=1.5 m/s，小车的加速度为a=1.2 m/s^2。

实验结论：本次实验成功地测量了气垫导轨上小车的速度和加速度，验证了气垫导轨的优异性能，同时也掌握了实验数据的处理和分析方法，提高了实验能力。

气垫导轨测加速度实验报告气垫导轨测加速度实验报告引言：在物理学中，加速度是一个重要的概念。

了解物体的加速度对于研究运动和力学性质至关重要。

为了准确测量加速度，本实验采用了气垫导轨进行实验。

本实验旨在通过实际操作和数据分析，探究气垫导轨在测量加速度方面的应用。

实验目的：1. 了解气垫导轨的工作原理和结构；2. 学会使用气垫导轨进行测量加速度的实验；3. 掌握数据处理和分析的方法。

实验仪器和材料：1. 气垫导轨；2. 滑块；3. 刻度尺；4. 计时器；5. 电子天平；6. 数据采集器。

实验步骤：1. 将气垫导轨平放在实验台上，并确保其稳定；2. 将滑块放在导轨上，并调整位置，使其初始速度为零；3. 使用刻度尺测量滑块的起始位置，并记录数据；4. 启动计时器，同时推动滑块，使其在导轨上运动；5. 当滑块到达终点位置时，停止计时器，并记录时间数据；6. 使用电子天平测量滑块的质量，并记录数据；7. 将实验数据导入数据采集器，并进行数据处理和分析。

实验结果：根据实验数据，我们可以计算出滑块在气垫导轨上的加速度。

通过分析数据，我们发现加速度与滑块的质量成反比，与滑块的起始位置和运动时间成正比。

这与牛顿第二定律的描述是一致的。

讨论和分析：在实验过程中，我们发现气垫导轨能够提供一个近似无摩擦的运动环境，从而减小了外界因素对实验结果的影响。

然而，由于实验设备的限制，我们无法完全消除摩擦的影响。

因此，在实际操作中，我们需要尽量减小摩擦对实验结果的影响，以提高实验的准确性。

此外，本实验还可以通过改变滑块的质量、起始位置和施加的力等条件，进一步研究加速度与这些因素之间的关系。

通过实验数据的分析，我们可以验证和探究物理定律，并进一步加深对加速度的理解。

结论：通过本实验，我们成功地使用气垫导轨测量了加速度，并掌握了数据处理和分析的方法。

实验结果表明，气垫导轨在测量加速度方面具有较高的准确性和可靠性。

本实验对于加深对加速度概念的理解和物理学知识的应用具有重要意义。

气垫导轨测重力加速度物理学实验操作步骤【试验目的】：1．研究测重力加速度的方法；2．测量本地区的重力加速度。

【实验原理】：当气轨水平放置时，自由漂浮的滑块所受的合外力为零，因此，滑块在气轨上可以静止，或以一定的速度作匀速直线运动。

在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为的挡光板，当滑块经过设在某位置上的光电门时，挡光板将遮住照在光敏管上的光束，因为挡光板宽度一定，遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比，测出挡光板的宽度和遮光时间，则滑块通过光电门的平均速度为：若很小，则在范围内滑块的速度变化也很小，故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。

越小，则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度，显然，如果滑块作匀速直线运动，则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等，毫秒计上显示的时间相同，在此情形下，滑块速度的测量值与的大小无关。

若滑块在水平方向受一恒力作用，滑块将作匀加速直线运动，分别测出滑块通过相距S的2个光电门的始末速度和，则滑块的加速度：g=asina.【待测物理量】：V〈物体运动速度〉、a〈物体运动加速度〉、g〈本地区的加速度〉、〈物体在两光电门之间的运动时间〉．【实验仪器及其使用介绍】：气垫导轨、数字毫秒计、滑块、游标卡尺、垫块。

一、气垫导轨气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。

实物如右图所示：它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。

空气再由导轨表面上的小孔中喷出，在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫层。

滑行器就浮在气垫层上，与轨面脱离接触，因而能在轨面上做近似无阻力的直线运动，极大地减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差。

使实验结果接近理论值。

配用数字计时器或高压电火花计时器记录滑行器在气轨上运动的时间，可以对多种力学物理量进行测定，对力学定律进行验证。

1、导轨导轨是用三角形铝合金材料制成。

可以调整其平直度，常把它用螺丝固定在工字钢上，导轨长1.50~2.20 m，两侧面非常平整，并且均匀分布着许多很小的气孔。

大学物理气垫导轨测重力加速度实验设计性实验本实验旨在通过气垫导轨测量地球表面的重力加速度，并研究测量误差来源及其对结果的影响。

实验原理在地球表面，一个质量为 m 的物体所受到的重力加速度可以表示为：g = G*M/r^2其中，G 为引力常数，M 为地球质量，r 为该物体与地心的距离。

根据上式，可以直接测量出地球表面的重力加速度 g。

在本实验中，将采用气垫导轨的方法进行测量。

在气垫导轨上，可以使得质量为 m的物体受到一个近似为零的水平支持力 F，因此在垂直方向上只受到重力 Fg 的作用。

则有：Fg = m*g为了消除气垫导轨与地球表面之间的接触，则需要在导轨上加装一个固定的磁铁系统，使得导轨与地面之间的间隙不超过导轨高度的 1/10。

在磁铁的作用下，导轨可以在空气垫的支持下在地面上滑动，实现对物体的测量。

实验步骤1. 在实验台的支架上固定气垫导轨，并调整导轨支架的高度，使得导轨与地面之间的距离为导轨高度的 1/10。

2. 在气垫导轨上放置一个质量为 m 的物体，并用卡尺等工具准确测量物体的直径d。

3. 打开气垫系统，使得气垫导轨充满气体，并使用气垫导轨上配备的手动推进器将物体移动到高度为 0 的位置。

4. 记录气垫导轨的长度 L 和物体的初始位置，并用一个秒表来记录物体向下移动一定距离所需的时间 t。

5. 根据垂直方向上的运动规律，求出物体下降的平均加速度 a，即：a = 2L/(t^2)7. 重复实验多次，取平均值，得到地球表面的重力加速度 g 的最终测量值。

注意事项1. 在实验前需要对气垫导轨及磁铁系统进行充分的清洁和调整，以保证气垫导轨能够在地面上畅通无阻地运动。

2. 需要准确测量物体的直径，以消除测量误差。

3. 实验中尽量保持实验环境的稳定性，避免因环境变化而引起的误差。

4. 重复实验多次，取平均值，以提高测量结果的准确性。

结论通过气垫导轨测量地球表面的重力加速度，可以得到较为准确的测量结果，并通过分析误差来源，可以采取相应的措施来提高实验精度。