氣墊導軌實驗報告

氣墊導軌實驗報告

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　　氣墊導軌實驗報告1

　　【實驗題目】

　　氣墊導軌研究簡諧運動的規律

　　【實驗目的】

　　1.透過實驗方法驗證滑塊運動是簡諧運動.

　　2.透過實驗方法求兩彈簧的等效彈性係數和等效質量.

　　實驗裝置如圖所示.

　　說明：什麼是兩彈簧的等效彈性係數?

　　說明：什麼是兩彈簧的等效質量?

　　3.測定彈簧振動的振動週期.

　　4.驗證簡諧振動的振幅與週期無關.

　　5.驗證簡諧振動的週期與振子的質量的平方根成正比.

　　【實驗儀器】

　　氣墊導軌,滑塊,配重,光電計時器,擋光板,天平,兩根長彈簧,固定彈簧的支架.

　　【實驗要求】

　　1.設計方案(1)寫出實驗原理(推導週期公式及如何計算k和m0 ).

　　由滑塊所受合力表示式證明滑塊運動是諧振動.

　　給出不計彈簧質量時的T.

　　給出考慮彈簧質量對運動週期的影響,引入等效質量時的T.

　　實驗中,改變滑塊質量5次,測相應週期.由此,如何計算k和m0 ?

　　(2)列出實驗步驟.

　　(3)畫出資料表格.

　　2.測量

　　3.進行資料處理並以小論文形式寫出實驗報告

　　(1)在報告中,要求有完整的實驗原理,實驗步驟,實驗資料,資料 處理和計算過程.

　　(2)明確給出實驗結論.

　　兩彈簧質量之和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.資料處理時,可利用計算法或作圖法計算k和m0的數值,並將m0與其理論值 M0=(1/3)M( M為兩彈簧質量之和)比較, 計算其相對誤差 .

　　究竟選取哪種資料處理方法自定.書中提示了用計算法求k和 m0的方法.若採用,應理解並具體化.

　　【注意事項】

　　計算中注意使用國際單位制.

　　嚴禁隨意拉長彈簧,以免損壞!

　　在氣軌沒有通氣時,嚴禁將滑塊拿上或拿下,更不能在軌道上滑動!

　　氣墊導軌實驗報告2

　　一、 實驗目的

　　1、 掌握氣墊導軌阻尼常數的`測量方法，測量氣墊導軌的阻尼常數; 2、 學習消除系統誤差的試驗方法;

　　3、 透過實驗過程及結果分析影響阻尼常數的因數，掌握阻尼常數的物理意義。

　　二、 實驗儀器

　　氣墊導軌、滑塊2個、擋光片、光電門一對、數字毫秒計數器、墊塊、物理天平、遊標卡尺.

　　三、 實驗原理

　　1、含傾角誤差

　　如圖3，質量為m的滑塊在傾角為?的氣墊導軌上滑動。由氣體的摩擦理論可知，滑塊會受到空氣對它的阻力，當速度不太大時，該力正比於速度v，即f?bv。滑塊的受力示意圖如圖所示，據牛頓第二定律有ma?mgsin??bv (1) 設滑塊經過k1和k2時的速度分別為v1和v2，經歷的時間為t1，k1、k2之間的距離為s. 由以上關係易得v2?v1?gt1sin??

　　即： b?

　　bs

　　m

　　m(v1?v2?gt1sin?)

　　s

　　(2) (sin?=

　　hl

　　) (3)

　　圖1 2、不含傾角誤差

　　為了消除b中的傾角?，可再增加一個同樣的方程，即讓滑塊在從k2返回到k1，對應的速度分別