气垫导轨测重力加速度实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除在气垫导轨上测加速度的实验报告篇一：大学物理实验气垫导轨实验报告气轨导轨上的实验——测量速度、加速度及验证牛顿第二运动定律一、实验目的1、学习气垫导轨和电脑计数器的使用方法。

2、在气垫导轨上测量物体的速度和加速度，并验证牛顿第二定律。

3、定性研究滑块在气轨上受到的粘滞阻力与滑块运动速度的关系。

二、实验仪器气垫导轨(Qg-5-1.5m)、气源（Dc-2b型）、滑块、垫片、电脑计数器(muJ-6b型)、电子天平（Yp1201型）三、实验原理1、采用气垫技术，使被测物体“漂浮”在气垫导轨上，没有接触摩擦，只用气垫的粘滞阻力，从而使阻力大大减小，实验测量值接近于理论值，可以验证力学定律。

2、电脑计数器（数字毫秒计）与气垫导轨配合使用，使时间的测量精度大3v??x?t?x?t4过s1、s离?sa?速度和加速度的计算程序已编入到电脑计数器中，实验时也可通过按相应的功能和转换按钮，从电脑计数器上直接读出速度和加速度的大小。

5、牛顿第二定律得研究若不计阻力，则滑块所受的合外力就是下滑分力，F?mgsin??mg定牛顿第二定律成立，有mgh。

假Lhh?ma理论，a理论?g，将实验测得的a和a理论进LL行比较，计算相对误差。

如果误差实在可允许的范围内（＜5％），即可认为（本地g取979.5cm/s2）a?a理论，则验证了牛顿第二定律。

6、定性研究滑块所受的粘滞阻力与滑块速度的关系实验时，滑块实际上要受到气垫和空气的粘滞阻力。

考虑阻力，滑块的动力hh学方程为mg?f?ma，f?mg?ma?m(a理论－a)，比较不同倾斜状态下的LL平均阻力f与滑块的平均速度，可以定性得出f与v 的关系。

四、实验内容与步骤1、将气垫导轨调成水平状态先“静态”调平（粗调），后“动态”调平（细调），“静态”调平应在工作区间范围内不同的位置上进行2~3次，“动态”调平时，当滑块被轻推以50cm/s左右的速度（挡光宽度1cm，挡光时间20ms左右）前进时，通过两光电门所用的时间之差只能为零点几毫秒，不能超过1毫秒，且左右来回的情况应基本相同。

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。

气 垫 导 轨 实 验【实验目的】1．掌握气垫导轨的水平调整和数字记时器的使用。

2．利用气垫导轨测滑块运动的速度和加速度。

3．验证牛顿第二定律。

4．测定重力加速度。

【实验原理】1．速度的测定物体作一维运动时，平均速度表示为：t x v ΔΔ(3－1)(3－2)很小的x ∆，用其平均速度近似地代替瞬时速度。

2．加速度的测定当滑块作匀加速直线运动时，其加速度a 可用下式求得)(2122122x x vv a --=(3－3)3．验证牛顿第二定律 动力学方程：⎩⎨⎧==-Ma T ma T mg (3－4)解方程组（3－4），得系统所受合外力F 为：a m M mg F )(+==(3－5)不同外力F下滑块的加速度值a ，作F a -曲线，若所绘制的F a -图为过原点的m图－验证牛顿第二定律3 2直线，其平均斜率近似为)(1m M +，即可验证：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比。

改变滑块的质量，测量一组不同质量下的滑块的加速度值a ，作)(1m M a +-曲线，若所绘制的)(1m M a +-图为过原点的直线，即可验证：物体所获得的加速度的与物体的质量成反比。

【实验内容】1．气垫导轨的水平调节静态调节法： 2．测定速度 3．测定加速度 4．验证牛顿第二定律5．在倾斜的气轨上测定重力加速度重力加速度沿导轨方向的分量L h g g a x /sin ⋅≈⋅=θ(3－6)hLa g x ⋅=(3－7)【数据与结果】1．测滑块系统的加速度与验证牛顿第二定律2．在倾斜气垫导轨上测重力加速度。

竭诚为您提供优质文档/双击可除在气垫导轨上测加速度的实验报告篇一：大学物理实验气垫导轨实验报告气轨导轨上的实验——测量速度、加速度及验证牛顿第二运动定律一、实验目的1、学习气垫导轨和电脑计数器的使用方法。

2、在气垫导轨上测量物体的速度和加速度，并验证牛顿第二定律。

3、定性研究滑块在气轨上受到的粘滞阻力与滑块运动速度的关系。

二、实验仪器气垫导轨(Qg-5-1.5m)、气源（Dc-2b型）、滑块、垫片、电脑计数器(muJ-6b型)、电子天平（Yp1201型）三、实验原理1、采用气垫技术，使被测物体“漂浮”在气垫导轨上，没有接触摩擦，只用气垫的粘滞阻力，从而使阻力大大减小，实验测量值接近于理论值，可以验证力学定律。

2、电脑计数器（数字毫秒计）与气垫导轨配合使用，使时间的测量精度大3v??x?t?x?t4过s1、s离?sa?速度和加速度的计算程序已编入到电脑计数器中，实验时也可通过按相应的功能和转换按钮，从电脑计数器上直接读出速度和加速度的大小。

5、牛顿第二定律得研究若不计阻力，则滑块所受的合外力就是下滑分力，F?mgsin??mg定牛顿第二定律成立，有mgh。

假Lhh?ma理论，a理论?g，将实验测得的a和a理论进LL行比较，计算相对误差。

如果误差实在可允许的范围内（＜5％），即可认为（本地g取979.5cm/s2）a?a理论，则验证了牛顿第二定律。

6、定性研究滑块所受的粘滞阻力与滑块速度的关系实验时，滑块实际上要受到气垫和空气的粘滞阻力。

考虑阻力，滑块的动力hh学方程为mg?f?ma，f?mg?ma?m(a理论－a)，比较不同倾斜状态下的LL平均阻力f与滑块的平均速度，可以定性得出f与v 的关系。

四、实验内容与步骤1、将气垫导轨调成水平状态先“静态”调平（粗调），后“动态”调平（细调），“静态”调平应在工作区间范围内不同的位置上进行2~3次，“动态”调平时，当滑块被轻推以50cm/s左右的速度（挡光宽度1cm，挡光时间20ms左右）前进时，通过两光电门所用的时间之差只能为零点几毫秒，不能超过1毫秒，且左右来回的情况应基本相同。

大学物理气垫导轨实验报告一、实验目的1、熟悉气垫导轨的构造和使用方法。

2、学习利用气垫导轨测量速度、加速度。

3、验证牛顿第二定律。

二、实验仪器气垫导轨、滑块、光电门、数字毫秒计、气源、游标卡尺、天平。

三、实验原理1、速度的测量当滑块在气垫导轨上运动时，通过光电门测量滑块通过两个光电门之间的时间间隔＄＼Delta t$，已知两个光电门之间的距离＄＼Delta s$，则滑块通过这段距离的平均速度＄v ＝＼frac{＼Delta s}｛＼Delta t}＄。

当＄＼Delta t$ 足够小时，平均速度就近似等于瞬时速度。

2、加速度的测量在气垫导轨上，让滑块在恒力作用下做匀加速直线运动。

设通过两个光电门的速度分别为＄v_1$ 和＄v_2$，两个光电门之间的距离为＄s$，通过这两个光电门的时间间隔为＄t$，则加速度＄a ＝＼frac{v_2 v_1}｛t}＄。

3、验证牛顿第二定律使滑块在水平方向受到一个拉力＄F$ 的作用，通过测量滑块的质量＄m$、加速度＄a$，验证＄F ＝ ma$。

四、实验步骤1、气垫导轨的调节（1）将气垫导轨放置在水平实验台上，用水平仪调整导轨使其水平。

（2）打开气源，调节气流大小，使滑块在导轨上能平稳地运动，且不发生明显的左右晃动。

2、测量滑块的质量用天平测量滑块的质量，记录测量结果。

3、速度的测量（1）将两个光电门固定在气垫导轨上，相距一定距离。

（2）让滑块从导轨的一端自由滑下，通过光电门，记录通过两个光电门的时间间隔。

（3）改变光电门的位置，重复测量多次，计算滑块通过不同距离的平均速度。

4、加速度的测量（1）在滑块上系一根细线，通过定滑轮悬挂一个砝码盘，盘中放置砝码，给滑块一个水平方向的拉力。

（2）让滑块从导轨的一端由静止开始运动，通过光电门，记录通过两个光电门的时间间隔和速度。

（3）改变砝码的质量，重复测量多次，计算滑块在不同拉力作用下的加速度。

5、验证牛顿第二定律（1）根据测量得到的拉力＄F$（砝码和砝码盘的总重力）、滑块的质量＄m$ 和加速度＄a$，计算＄F$ 和＄ma$ 的值。

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。

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： V=L／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，MUJ-5计时计数测速仪上显示的时间相同，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： a=(V2－V1)／Δt气垫导轨与水平面的夹角为α则 g=asinα.【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】：QG-5型气垫导轨、MUJ-5计时计数测速仪、滑块、游标卡尺、垫块。

一、气垫导轨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。

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。