力,加速度、質量的關係
一、實驗目的
1、學習氣墊導軌和電腦計數器的使用方法
2、在氣墊導軌上測量物體的速度和加速度
3、**力,加速度、質量的關係
二、實驗儀器
氣墊導軌、氣源、滑塊、墊片、電腦計數器、電子天平、細繩
三、實驗原理
1、採用氣墊技術,使被測物體「漂浮」在氣墊導軌上,沒有接觸摩擦,只用氣墊的粘滯阻力,從而使阻力大大減小,實驗測量值接近於理論值,可以驗證力學定律。
2、電腦計數器(數字毫秒計)與氣墊導軌配合使用,使時間的測量精度大大提高(可以精確到0.01ms),並且可以直接顯示出速度和加速度大小。
3、速度的測量
設u型擋光條的寬度為,電腦計數器顯示
出來的擋光時間為,則滑塊在時間內的平均速度為
;越小(越小),就越接近該位置的即時速
度。實驗使用的擋光條的寬度遠小於導軌的長度,故可將
視為滑塊經過光電門時的即時速度,即。
4、加速度的測量
將導軌墊成傾斜狀,如右圖示:兩
光電門分別位於和處,測出滑塊經
過、處的速度和,以及通過距
離所用的時間,即可求出加速度:
或 1. 速度和加速度的計算程式已編入到電腦計數器中,實驗時也可通過按相應的功能和轉換按鈕,從電腦計數器上直接讀出速度和加速度的大小。
5、**力,加速度、質量的關係
1、質量不變,改變力研究加速度
2、力不變,改變質量研究加速度
四、實驗內容與步驟
1、將氣墊導軌調成水平狀態
先「靜態」調平(粗調),後「動態」調平(細
調),「靜態」調平應在工作區間範圍內不同的位置上進行2~3次,「動態」調平時,當滑塊被輕推以50cm/s左右的速度(擋光寬度1cm,擋光時間20ms左右)前進時,通過兩光電門所用的時間之差只能為零點幾毫秒,不能超過1毫秒,且左右來回的情況應基本相同。兩光電門之間的距離一般應在50cm~70cm之間。
2、測量各組基本資料
測出滑塊質量,各墊片質量,分別記為m1,m2,m3,m4,m5。
測量擋光板的寬度,記為l1
測量兩光電門之間的距離,記為l2
3、保持力f不變,改變質量,測量加速度
在細繩一頭系上一塊墊片m1,細繩另一頭繫在滑塊上。將滑塊置於開啟的氣墊導軌上,細繩通過定滑輪,放開手。記錄通過兩光電門的時間。在滑塊上加墊片,重複上述操作。
4、保持質量m不變,改變力f,測量加速度
在細繩一頭系上一塊墊片m1,細繩另一頭繫在滑塊上。將滑塊置於開啟的氣墊導軌上,細繩通過定滑輪,放開手。記錄通過兩光電門的時間。在細繩上加墊片,重複上述操作。
五、注意事項
1、保持導軌和滑塊清潔,不能碰砸。未通氣時,不能將滑塊放在導軌上滑動。實驗結束時,先取下滑塊,後關閉氣源。
2、注意用電安全。
六、資料記錄與處理
表1.動態調平實驗資料
表2. 加速度的測量
(,l= cm,m= g)
七、實驗結論
八、誤差分析與習題
1、若改變本實驗的某乙個條件(如改變下滑的初速度、滑塊上附加重物、改變導軌的傾斜度),在不考慮阻力和考慮阻力兩種情況下,它們會對加速度產生什麼影響?
2、一般情況下,實驗值比理論值應該大些還是小些?
3、具體分析本實驗產生誤差的各種原因。
大學物理氣墊導軌實驗報告寫作
氣軌導軌上的實驗 測量速度 加速度及驗證牛頓第二運動定律 一 實驗目的 1 學習氣墊導軌和電腦計數器的使用方法。2 在氣墊導軌上測量物體的速度和加速度,並驗證牛頓第二定律。3 定性研究滑塊在氣軌上受到的粘滯阻力與滑塊運動速度的關係。二 實驗儀器 氣墊導軌 qg 5 1.5m 氣源 dc 2b型 滑塊...
氣墊導軌實驗報告
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