2022年气垫导轨实验报告.doc .pdf

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1、第 1 页/ 总共7 页气垫导轨实验报告气垫导轨实验报告怎么写?下面请参考公文站我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

2、 .【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 ).名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 第 2 页/ 总共7 页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

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 = 10-3i m10-3 30Ts T2s2 m010-3 i m10-3 20Ts T2s2 m010-3 K名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 第 3 页/ 总共7 页N/m1 42 53 64. 数

4、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

5、。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、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 第 4 页/ 总共7 页垫块、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)

6、 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?bsmm(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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页

7、 - - - - - - - - - 第 5 页/ 总共7 页bv? 同样由牛顿二定律有： mgsinm 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)mt1(v3?v4)?t(2v?v)12s(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

8、 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名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 第 6 页/ 总共7 页量 m1和 m2 。五、 实验数据记录及处理滑

9、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：b2?3.49?10?3(N?s)/mb'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?b1b'1'?100%?5.59%?2?b2?b2b2'名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -

10、 - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 第 7 页/ 总共7 页'?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 ?。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -