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1、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_、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At时间间隔内，通过的位移x,则物体在At的时间间 隔内的平均速度V为：AxV =At(1)当At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At和测 量档光板的宽度Ax （见图2-1）。即可求出滑块在At时间内的平均速度v。由
2、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。XT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mgSina是一个常量，因此，滑块作加速度直线运动，即:a = gSina = g -L式中L为导轨地脚螺丝间的距离，h为垫块的厚度。由（2）
3、 （3）两式可得:(V2 - V2)Lg =212hs3, 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。2）实验前，导轨表面和滑块内表面要用棉花沾少许酒精擦洗干净。实验完毕，要先 取下滑块，把所有的附件放入附件盒，然后再关掉气源。2数字毫秒计的使用注意事项：毫秒计是精密仪器，使用前应仔细阅读有关附录，如果仪器发生故障，要及时向 教师反映，不得自行随意乱按面板按键。
4、4, 实验仪器：气垫导轨、滑块，数字毫秒计，弹簧。5, 实验步骤：1）接通数字毫秒计1）将数字毫秒计开关打开，显示屏上显示“P”，表示数字毫秒计处于待测状态。2）将输入选择键置于白炽灯，光电门上的小灯珠亮。3）将功能/修改键置于p1。4）将时标/预置键置于0.1ms （即显示屏上的左边第1位）。5）用铅笔杆对任一光电门作短暂挡光，毫秒计开始计时，显示屏上左边第1位出现 “一”杆，若再档一下光，毫秒计就显示数据，表示毫秒计光电系统正常工作。6）按复位键进行更换测量方式。然后重新选用功能/修改键设定仪器测量方式。2）调节气垫导轨水平1）滑块静止判断法：通气后将滑块置于导轨上的任何位置，若滑块都能静
5、止不动（或 基本上不动），则可认为导轨已调平，否则，继续调单脚螺丝，直到水平为止。2）滑块运动判断法：将功能修改键置于P 2方式，滑块插上空心档光板，让运动的 滑块以一定速度先后通过相距约50cm的两个光电门，若毫秒计上，显示的两个 时间（,E）两近似相等，则可认为导轨已调水平，否则要继续调节螺旋，直到水 平为止。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 S1S2 = 50.00cm。5）让滑块从导轨的高端自由滑下，测出滑块经过第一个光电门和第二个光电门的 档光时间 t1和事2。（用空心档光片，挡光片的宽度为Ax。）重复测量8次， 并确定滑块经过两光电门位置的速度、加速度及其不确定度。6）把垫块换到导轨的另一端，按照步骤5再测，两次取平均值。7）用（4）式计算重力加速度。老师签字:二，实验操作部分6，实验数据记录表（根据实验内容设计）及数据记录:t1(s)t2(S)t1（s）（垫块在 另一端）t2（s）（另一 端）Ax(cm)S(cm)h(cm)L(cm)7,实验数据与分析：（计算重力加速度测量平均值及不确定度）8,实验总结:老师签字:
