傾斜氣墊導(dǎo)軌上滑塊運動的研究

1、1傾斜氣墊導(dǎo)軌上滑塊運動的研究傾斜氣墊導(dǎo)軌上滑塊運動的研究一、一、目的目的1、用傾斜氣墊導(dǎo)軌測定重力加速度；2、分析和修正實驗中的部分系統(tǒng)誤差分量。二、二、儀器和用具儀器和用具氣軌、滑塊、光電門、J0201DM智能計時器、游標(biāo)卡尺、墊塊三、三、注意事項注意事項1、禁止用手接觸軌面和滑塊內(nèi)表面。防止軌面和滑塊內(nèi)表面損傷或變形；2、氣軌通氣后，用薄紙條檢查氣孔，發(fā)現(xiàn)堵塞要疏通。3、使用前先將氣軌通氣，再在氣軌上放滑塊；使用完畢先取下滑塊，再

2、斷開氣軌氣源。四、四、實驗原理實驗原理1、傾斜軌上的加速度傾斜軌上的加速度a與重力加速度與重力加速度g之間的關(guān)系之間的關(guān)系設(shè)導(dǎo)軌傾斜角為，滑塊的質(zhì)量為，則?m（1）sinmamg??上式是在滑塊運動時不存在阻力才成立，實際上滑塊在氣軌上運動雖然沒有接觸摩擦，但是有空氣層的內(nèi)摩擦，在速度比較小的情況下，其阻力與平均速度成正比fF（2）fFbv?上式中的，為兩光電門之間的距離，為滑塊通過兩光電門相應(yīng)的時間；比例系數(shù)svt?st為黏性阻尼系數(shù)

3、。考慮此阻力后，（1）式為bsinmamgbst???整理后得重力加速度（3）sinbsgamt?????????此實驗將依據(jù)（3）式求重力加速度。2、導(dǎo)軌的調(diào)平導(dǎo)軌的調(diào)平調(diào)平導(dǎo)軌是將平直的導(dǎo)軌調(diào)成水平線上，但是在實驗室中的導(dǎo)軌都存在一定的彎曲，因此調(diào)平是指將光電門A、B所在兩點，調(diào)到同一水平線上。假設(shè)導(dǎo)軌上A、B所在兩點已在同一水平線上，則在A、B間運動的滑塊因?qū)к墢澢鷮?（6）11()22BABAABdattttt????此式降低了

4、用平均速度代替瞬時速度帶來的系統(tǒng)誤差。5、系統(tǒng)誤差的一種修正系統(tǒng)誤差的一種修正在調(diào)平中要求速度損失與盡量接近，為了節(jié)省實驗時間，我們考慮兩個速度ABv?BAv?損失有一定差異時的修正。此時假定導(dǎo)軌有一個很小的傾角0，于是：?101202sinsinmamgbstmamgbst??????式中a1a2分別為同一滑塊由A到B和由B到A的加速度，而t1t2則分別為相應(yīng)的時間。于是由此方程組中可解得：??1212120112212()()sin

5、().bmaattsttatatgtt????????22222212222121221()()()()()()ttumusuautubbmsaatttt???????????????????????????????可根據(jù)上式求出b并與由（5）得到的結(jié)果進行比較。五、五、實驗內(nèi)容和步驟實驗內(nèi)容和步驟1、調(diào)平氣軌，算出調(diào)平氣軌，算出b值把智能計時器的功能鍵置于S1調(diào)整導(dǎo)軌架下的底腳螺釘，使導(dǎo)軌處于水平，當(dāng)導(dǎo)軌調(diào)平時，滿足：①滑塊從A向B運