学生实验二B用气垫导轨研究加速度与力和质量的关系.ppt

物理物理（通用类）（通用类）学生实验二（学生实验二（B B）一、实验目的一、实验目的二、实验器材二、实验器材三、实验原理三、实验原理四、实验步骤四、实验步骤五、实验结论五、实验结论六、注意事项六、注意事项七、思考题七、思考题使用气垫导轨研究使用气垫导轨研究加速度与力和质量的关系加速度与力和质量的关系物理物理（通用类）（通用类）3学习用控制变量的方法研究物理规律。气垫导轨一套（导轨、气源、光电门、数字计时器、挡光片、大滑块、小滑块等），细绳、钩码。实验目的实验目的 1用气垫导轨测量物体运动的瞬时速度和加速度；2用气垫导轨研究加速度与作用力、质量的关系；实验器材实验器材 物理物理（通用类）（通用类）用砝码来拖动滑块在气垫导轨上运动，用数字计时器测出小车的加速度，从而研究加速度与力和质量的关系。气垫导轨是一种力学实验仪器，如下图所示，它利用从导轨表面小孔喷出的空气，使滑块在导轨上悬浮起来，从而大大减小了滑块运动时的摩擦力。选择数字计时器上“计时”的功能，当滑块上的挡光片经过光电门时，数字计时器的显示窗口可以自动显示出挡光片经过两个光电门的挡光时间t1和t2。实验原理实验原理 物理物理（通用类）（通用类）结合挡光片的宽度l可分别计算出滑块经过两个光电门时的瞬时速度：再利用两个光电门之间的距离s，即可求出滑块在两光电门之间的加速度：物理物理（通用类）（通用类）1将实验装置连接好，打开数字计时器的开头，选择“计数1”功能。调节两个光电门之间的距离s 0.60 m。实验步骤实验步骤 2打开气源开关，给导轨送气。把大滑块轻轻地放在导轨上，调节导轨下部一侧的底脚螺丝，使滑块可以在导轨上保持静止。3将挡光片安装在大滑块上，在导轨上尝试让滑块经过光电门，调节光电门的高度，使挡光片可以顺利通过。轻轻地将滑块从导轨的一端推向有滑轮的另一端，继续调节导轨下部一侧的底脚螺丝，使滑块经过两个光电门的时间近似相等。物理物理（通用类）（通用类）4将大滑块放在远离滑轮的导轨一端，拴上细线，让细线经过滑轮后，挂上一个钩码。放开滑块，让其从静止开始，在一个钩码的重力作用下做匀加速直线运动，分别经过两个光电门，要及时记下数字记时器的显示窗口显示的挡光时间t1和t2。共测三次。询问老师大滑块和挡光片、钩码的质量及挡光片的宽度l，将数据填入下面的表格。计算结果，完成实验表2-4。物理物理（通用类）（通用类）实验实验表表2-4 用一个用一个钩码钩码拉大滑拉大滑块块拉力F1_N，大滑块和挡光片的质量m1=_kg挡光片的宽度l=_m，两个光电门之间的距离s=_m实验实验序次序次t1/st t2 2/sv1/（ms-1）v2/（ms-1）a1/（ms-2）a1/（ms-2）a1/（%）123平均值平均值物理物理（通用类）（通用类）5在细线另一端挂上两个钩码，让其拉着大滑块从静止开始做匀加速直线运动，分别经过两个光电门，记下挡光时间t1和t2。共测三次，将数据填入下面的表格。计算结果，完成实验表2-5。物理物理（通用类）（通用类）实验实验表表2-5 用两个用两个钩码钩码拉大滑拉大滑块块拉力F2_N，大滑块和挡光片的质量m2=_kg挡光片的宽度l=_m，两个光电门之间的距离s=_m实验实验序次序次t1/st t2 2/sv1/（ms-1）v2/（ms-1）a2/（ms-2）a2/（ms-2）a2/（%）123平均值平均值物理物理（通用类）（通用类）6将挡光片从大滑块上拆下，安装在小滑块上。在细线上挂两个钩码，让其拉着小滑块做匀加速直线运动，分别经过两个光电门，记下挡光时间t1和t2。共测三次，将数据填入下面的表格。计算结果，完成实验表2-6。物理物理（通用类）（通用类）实验实验表表2-6 用两个用两个钩码钩码拉小滑拉小滑块块拉力F3_N，小滑块和挡光片的质量m3=_kg挡光片的宽度l=_m，两个光电门之间的距离s=_m实验实验序次序次t1/st t2 2/sv1/（ms-1）v2/（ms-1）a3/（ms-2）a3/（ms-2）a3/（%）123平均值平均值物理物理（通用类）（通用类）实验结论1实验表2-4与实验表2-5的比较：实验表2-4 m1=F1a1实验表2-5 m2=F2a2结论：结论：2实验表2-5与实验表2-6的比较：结论：结论：实验表2-5F2m2=a2m2 a2实验表2-6F3m3=a3m3 a3物理物理（通用类）（通用类）1气垫导轨表面的平直度、光洁度要求很高。因此，决不允许用湿手或其他坚硬物品触碰导轨表面。未通气时，不允许将滑块放在导轨上。实验完毕，应先将滑块从导轨上取下，再关闭气源；2要注意保护光电门，需要仔细调节其高度，不允许与挡光片发生擦碰；3要注意保护滑块的内表面，不允许用手或其他坚硬物体触碰。实验中要轻拿轻放，严防碰伤变形，不许拿在挡光片上，以防其松动、滑落；4钩码的质量要远小于滑块的质量；注意事项注意事项 5在滑块经过第二个光电门后，要及时将其拦住，防止其撞击滑轮、跌落或弹回。思考题思考题1要想顺利完成此实验，需要几位同学密切配合？各自负责什么工作？2本实验的误差主要产生在什么地方？