气垫导轨实验报告

  气垫导轨实验报告怎么写?下面请参考公文站小编给大家整理收集的气垫导轨实验报告,希望对大家有帮助。

气垫导轨实验报告1

  【实验题目】

  气垫导轨研究简谐运动的规律

  【实验目的】

  1.通过实验方法验证滑块运动是简谐运动.

  2.通过实验方法求两弹簧的等效弹性系数和等效质量.

  实验装置如图所示.

  说明:什么是两弹簧的等效弹性系数?

  说明:什么是两弹簧的等效质量?

  3.测定弹簧振动的振动周期.

  4.验证简谐振动的振幅与周期无关.

  5.验证简谐振动的周期与振子的质量的平方根成正比.

  【实验仪器】

  气垫导轨,滑块,配重,光电计时器,挡光板,天平,两根长弹簧,固定弹簧的支架.

  【实验要求】

  1.设计方案(1)写出实验原理(推导周期公式及如何计算k和m0 ).

  由滑块所受合力表达式证明滑块运动是谐振动.

  给出不计弹簧质量时的T.

  给出考虑弹簧质量对运动周期的影响,引入等效质量时的T.

  实验中,改变滑块质量5次,测相应周期.由此,如何计算k和m0 ?

  (2)列出实验步骤.

  (3)画出数据表格.

  2.测量

  3.进行数据处理并以小论文形式写出实验报告

  (1)在报告中,要求有完整的实验原理,实验步骤,实验数据,数据 处理和计算过程.

  (2)明确给出实验结论.

  两弹簧质量之和M= 10-3㎏ = N/m = 10-3㎏

  i m

  10-3㎏ 30T

  s T2

  s2 m0

  10-3㎏ i m

  10-3㎏ 20T

  s T2

  s2 m0

  10-3㎏ K

  N/m

  1 4

  2 5

  3 6

  4.数据处理时,可利用计算法或作图法计算k和m0的数值,并将m0与其理论值 M0=(1/3)M( M为两弹簧质量之和)比较, 计算其相对误差 .

  究竟选取哪种数据处理方法自定.书中提示了用计算法求k和 m0的方法.若采用,应理解并具体化.

  【注意事项】

  计算中注意使用国际单位制.

  严禁随意拉长弹簧,以免损坏!

  在气轨没有通气时,严禁将滑块拿上或拿下,更不能在轨道上滑动!

气垫导轨实验报告2

  一、 实验目的

  1、 掌握气垫导轨阻尼常数的测量方法,测量气垫导轨的阻尼常数; 2、 学习消除系统误差的试验方法;

  3、 通过实验过程及结果分析影响阻尼常数的因数,掌握阻尼常数的物理意义。

  二、 实验仪器

  气垫导轨、滑块2个、挡光片、光电门一对、数字毫秒计数器、垫块、物理天平、游标卡尺.

  三、 实验原理

  1、含倾角误差

  如图3,质量为m的滑块在倾角为?的气垫导轨上滑动。由气体的摩擦理论可知,滑块会受到空气对它的阻力,当速度不太大时,该力正比于速度v,即f?bv。滑块的受力示意图如图所示,据牛顿第二定律有ma?mgsinbv (1) 设滑块经过k1和k2时的速度分别为v1和v2,经历的时间为t1,k1、k2之间的距离为s. 由以上关系易得v2?v1?gt1sin

  即: b?

  bs

  m

  m(v1?v2?gt1sin?)

  s

  (2) (sin?=

  hl

  ) (3)

  图1 2、不含倾角误差

  为了消除b中的倾角?,可再增加一个同样的方程,即让滑块在从k2返回到k1,对应的速度分别

  为v3和v4,经过时间t2返回过程受力图如图2

  图2

  bv? 同样由牛顿二定律有: mgsin

  m a (4)

  由始末条件 可解得: v4?v3?gt2sin由(2)式和(5)式可得: b?

  bsm

  (5)

  (6)

  m[t1(v3?v4)?t(2v?v)]1

  2

  s(t1?t2)

  四、 实验步骤

  1、打开电源,用抹布擦净气垫导轨,并连接好光电门与数字毫秒计数器;

  2、调节水平。将一滑块在导轨上由静止释放,若滑块任静止,则导轨水平,否则则要调节调平螺母,使其水平;

  3、调平后,选择一厚为h的垫块将导轨一端垫起,将两光电门固定在导轨上相距为s处,并选择数字毫秒计数器的记速功能;

  4、将质量为m1的滑块从k1上方的某一位置释放,记下滑块次经过个光电门的速度v1、v2、v3、v4;

  5、将数字毫秒计数器选择为计时功能,将质量为m1的滑块从4中的同一高度释放,使其下滑在反弹回来,并记下计时器的读数t1、t2:; 6、换另一质量为m2的滑块,重复步骤4、5;

  7、用游标卡尺测出点快的高度h,用物理天平测两滑块的质量m1和m2。

  五、 实验数据记录及处理

  滑块一: m=241.59g h=1.445cm l=114cm s=50cm 代入公式(3)和(6)得:b1?7.25?10?3(N?s)/m b'1?7.68?10?3(N?s)/m

  滑块二:m=186.36g h=1.445cm l=114cm s=50cm

  代入公式(3)和(6)得:b

  2

  ?3.49?10

  ?3

  (N?s)/m

  b'2?4.35?10?3(N?s)/m

  六、 相对误差及分析

  两种测量方法产生的相对误差为: ?1?

  b1?b1

  b

  '1

  '

  ?100%?5.59%

  ?2?

  b2?b2

  b2

  '

  '

  ?100%?19.77%

  含倾角时由于?很难测而且不易测准,所以会产生较大的相对误差,采用复测法测得的值相对较精确。

  七、 实验分析讨论

  1、实验前一定要将导轨调至水平状态,且确保导轨处于干净通气状态,对同一个滑块要保证每次释放时在同一高度;

  2、滑块在导轨上运动时,虽然没有滑动摩擦阻力,但要受到粘性内摩擦阻力的作用,从而对滑块的运动产生一定的影响,造成附加的速度损失,从而影响实验结果。

  3、复侧法可以通过解方程消去难测量?,从而减少了系统误差。本实验采用的是在一次下滑中记录4次速度,这样可能会因后面的速度太小而影响实验的精确度,所以也可以采用两次取不同的s下滑,建立方程消去?。

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