氣墊導軌測重力加速度實驗報告

1、瓊州學院學生綜合性（設計性）實驗報告實驗課程名稱指導老師及職稱姓名學號專業(yè)班級12物理開課學期 至 學年 學期上課時間 年 月 日至 年 月 日一、實驗方案實驗名稱：氣墊導軌測重力加速度實驗時間:小組合作：是。否。小組成員：楊嬌、葉佩玲、朱春虹、梁君實驗名稱：氣墊導軌測重力加速度實驗時間:小組合作：是。否。小組成員：楊嬌、葉佩玲、朱春虹、梁君1、實驗目的：1)學會使用氣墊導軌和秒表2)掌握測量速度和加速度。2、實驗設備與材料：氣墊導軌、秒表、滑塊3、實驗內容及注意事項:實驗原理：物體作直線運動時，如果在At時間間隔內，通過的位移為Ax， 則物體在At的時間間隔內的平均速度V為:當At趨近于零時

2、，平均速度的極限值就是該時刻(或是該位置)的瞬時 速度。當滑塊在氣墊導軌上運動時，通過測量滑塊上的檔光板經過光電門的檔 光時間At和測量檔光板的寬度Ax。即可求出滑塊在At時間內的平均速度v。由于檔光板寬度比較窄，可以把平均速度近似地看成滑塊通過光電門的瞬時速 度。檔光板愈窄，相應的At就愈小，平均速度就更為準確地反映滑塊在經過光 電門位置時的瞬時速度。在水平的氣軌上的滑塊，如果受到水平方向的恒力作用，則滑塊在氣軌上作勻 加速度運動，分別測量滑塊通過兩個光電門時的初速度V1和末速度V2,并測 出兩個光電門的間距S，則滑塊的加速度a為:2S在水平的氣軌的傾斜度調節(jié)螺絲下面，墊進墊塊。使導軌傾斜，

3、滑塊在斜面上所 受的合力為mgSin a是一個常量，因此，滑塊作加速度直線運動，即:a = gSma=g -(3)式中L為導軌地腳螺絲間的距離，h為墊塊的厚度。由(2) (3)兩式可 得：s =C4)s =C4)實驗方法步驟：1,小心安裝，使導軌與氣源連接并通氣，調節(jié)氣墊導軌水平0導軌水平狀態(tài)調整是實驗前的重要準備工作，可按下列方式調整導軌水平：1）粗調：將滑塊放置于導軌上，調節(jié)支點螺旋，直至滑塊在實驗段內基本 保持穩(wěn)定即可。2）細調：輕輕推動滑塊，給它一個適當的初速，觀察經過兩光電門G1 G2 的時間。仔細調節(jié)單腳螺絲，使t1t2,且滿足I t1-t2/t1 |3%，就可 認為導軌已基本調成

4、水平3）調水平后，在導軌的一端墊上一塊厚1.00cm的墊塊，使導軌傾斜。4）調整光電門的位置。將光電門S1置于標尺100.00cm處，S2置于標尺的 50.00cm 處，使 S1 S2=50cm。5）讓滑塊從導軌的高端自由滑下，測出滑塊經過第一個光電門和第二個光 電門的檔光時間t1和t 2。（用空心檔光片，擋光片的寬度為x 。）重復測量 8次，并確定滑塊經過兩光電門位置的速度、加速度及其不確定度。6）把墊塊換到導軌的另一端，按照步驟5再測，兩次取平均值。7）用（4） 式計算重力加速度注意事項1）導軌表面和滑塊都是經仔細加工，兩者配套使用，不要隨意更 換。實驗中嚴禁敲、碰、劃傷破壞表面的光潔度。

5、導軌未通入壓縮氣體時，不許將滑塊放在導軌上面滑動，滑塊要夾裝或調整檔光板時，要把滑塊從導軌上取下， 裝好后再放上去，以防挫傷表面。2）實驗前，導軌表面和滑塊內表面要用棉花沾少許酒精擦洗干凈。實驗完畢，要先取下滑塊，把所有的附件放入附件盒，然沾少許酒精擦洗干凈。實驗完畢，要先取下滑塊，把所有的附件放入附件盒，然后再關掉氣源。4、實驗數據處理方法：平均值法5、參考文獻：大學物理實驗講義、大學物理實驗總集6、指導老師對實驗設計方案的意見:指導老師簽名：年 月 日二、實驗報告1、實驗現象、數據及結果（1）實驗現象：實驗開始時，當滑塊從導軌一段滑落時，分別經過兩個光電 門的瞬間，同時在秒表計時器中可以觀

6、察出，也分別出現不同的速度，但其加速 度a是一樣的，然而，分別可以觀察到在導軌一端墊的后墊的厚度不同，速度， 加速度也是不同的；滑塊滑落的快慢也是不一樣的。（2）實驗數據：L=86cmA: h=1.2cm=0.012m V1=41.15cm/s V2=54.48cm/s a=12.89cm/s2B: h=1.9cmC: h=1.9cmD: h=1.8cmE: h=1.8cmB: h=1.9cmC: h=1.9cmD: h=1.8cmE: h=1.8cmV1=43.31cm/sV1=34.58cm/sV1=41.17cm/sV1=42.8cm/sV2=62.34cm/sV2=57.04cm/sV

7、2=61.27cm/sV2=61.28cm/sa=20.14cm/s2a=20.64cm/s2a=20.19cm/s2a=20.29cm/s2（3）誤差分析：由u=（實驗值/理論值）*100%可得，u=(9.4069/9.7)*100%=96.9% 所以該實驗的誤差：A=196.9%=4.1%，由這結果 可知這誤差是在誤差范圍內的，實驗測量的結果是可以用的。而產生這些誤差的 原因有以下幾方面：導軌的平衡度不夠或者的導軌不夠干凈，存在摩擦；在設計 導軌后墊時不夠嚴謹和準確度不夠；在讀數時，速度不夠快或者調節(jié)時的偏差。2、對實驗現象、數據及觀察結果的分析與討論:根據實驗原理：g=al/h及實驗所 記的數據，分別對應的重力加速度g如下：g1=9.238m/s2 g2=9.114m/s2 g3=9.3423m/s2g4=9.6463m/s2g=9.