氣墊導(dǎo)軌上的實(shí)驗(yàn)

1、1實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一氣墊導(dǎo)軌上的實(shí)驗(yàn)（二）氣墊導(dǎo)軌上的實(shí)驗(yàn)（二）【實(shí)驗(yàn)簡介實(shí)驗(yàn)簡介】氣墊導(dǎo)軌的基本原理是在導(dǎo)軌的軌面與滑塊之間產(chǎn)生一層薄薄的氣墊，使滑塊“漂浮”在氣墊上，從而消除了接觸摩擦。雖然仍然存在著空氣的粘滯阻力，但由于它極小，可以忽略不計(jì)，所以滑塊的運(yùn)動(dòng)幾乎可以視為無摩擦運(yùn)動(dòng)。由于滑塊作近似的無摩擦運(yùn)動(dòng)，再加上氣墊導(dǎo)軌與電腦計(jì)數(shù)器配套使用，時(shí)間的測量可以精確到0.01ms（十萬分之一秒），這樣，就使氣墊導(dǎo)軌上的實(shí)驗(yàn)精度大大提高，相對誤

2、差小，重復(fù)性好。利用氣墊導(dǎo)軌裝置可以做很多力學(xué)實(shí)驗(yàn)，如測量物體的速度，驗(yàn)證牛頓第一定律；測量物體的加速度，驗(yàn)證牛頓第二定律；測量重力加速度；研究動(dòng)量守恒定律；研究機(jī)械能守恒定律等等?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、學(xué)習(xí)氣墊導(dǎo)軌和電腦計(jì)數(shù)器的使用方法。2、用氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律3、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。【實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器】氣墊導(dǎo)軌（QG—1.5mm）、滑塊、墊片、光電門、電腦計(jì)數(shù)器（MUJ—6B）、游標(biāo)卡尺（0.02mm）、卷尺（2m）。配

3、重塊、一臺(tái)電子天平及尼龍搭扣?！緦?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】1、研究動(dòng)量守恒定律、研究動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律一樣，是自然界的一條普遍適用的規(guī)律。它不僅適用于宏觀世界，同樣也適用于微觀世界。它雖然是一條力學(xué)定律，但卻比牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用范圍更廣，反映的問題更深刻。動(dòng)量守恒定律告訴我們，如果一個(gè)系統(tǒng)所受的合外力為零，那么系統(tǒng)內(nèi)部的物體在作相互碰撞，傳遞動(dòng)量的時(shí)候，雖然各個(gè)物體的動(dòng)量是變化的，但系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。如果系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受的

4、合外力為零，則系統(tǒng)在該方向上的動(dòng)量守恒。在水平的氣墊導(dǎo)軌上，滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的粘滯阻力很小，若不計(jì)這一阻力，則滑塊系統(tǒng)受到的合外力為零，兩滑塊作對心碰撞時(shí)前后的總動(dòng)量守恒。11221122mvmvmvmv?????、分別為兩個(gè)滑塊的質(zhì)量，、分別為碰撞前兩個(gè)滑塊的速度，、分別為碰撞后1m2m1v2v1v?2v?兩個(gè)滑塊的速度。應(yīng)該注意的是，計(jì)算時(shí)必須選擇一個(gè)方向?yàn)檎?，反方向?yàn)樨?fù)。牛頓在研究碰撞現(xiàn)象時(shí)曾提出恢復(fù)系數(shù)的概念，定義恢復(fù)系數(shù)。當(dāng)時(shí)為

5、完2112vvevv?????1e?3（2）、在兩滑塊的端部裝上碰撞彈簧。用電子天平稱量兩個(gè)滑塊的質(zhì)量和。配重塊1m2m裝在滑塊1上，包括滑塊1和配重塊兩個(gè)部分的質(zhì)量。1m（3）、將光電門1、2的插頭分別插在電腦計(jì)數(shù)器的、兩個(gè)插孔上，電腦計(jì)數(shù)器的功能1P2P鍵選擇“碰撞”檔。為減小因阻力造成的損失，兩個(gè)光電門之間的距離應(yīng)盡量小些，只要滿足碰撞時(shí)兩個(gè)滑塊的擋光條都在兩個(gè)光電門之間即可，一般約在30cm—40cm之間。（4）、將滑塊2放在兩

6、光電門之間靠近光電門2的地方，令其靜止（），中速輕推滑20v?塊1，使兩者作對心碰撞。測出兩滑塊碰撞前、后的速度，計(jì)算碰撞前后的動(dòng)量，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。注意速度的正負(fù)。重復(fù)操作4次，其間，兩個(gè)滑塊的位置也可調(diào)換。3、完全非彈性碰撞（1）、在兩個(gè)滑塊的端部裝上尼龍搭扣，再次稱量兩滑塊的質(zhì)量。（2）、滑塊2靜止在兩光電門之間，滑塊1運(yùn)動(dòng)，碰撞后兩滑塊連在一起。測出兩滑塊碰撞前、后的速度。重復(fù)操作4次。驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。4、依次在單腳螺絲下墊

7、1塊墊片、2塊墊片、3塊墊片、4塊墊片，逐漸改變傾斜高度H，并用卡尺測量H。讓滑塊從適當(dāng)?shù)母叨忍幱伸o止開始下滑。測出滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的瞬時(shí)速度、，計(jì)算滑塊前、后兩個(gè)狀態(tài)的機(jī)械能，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。重復(fù)操作４次。1V2V【數(shù)據(jù)記錄與處理數(shù)據(jù)記錄與處理】表一表一.動(dòng)態(tài)調(diào)平動(dòng)態(tài)調(diào)平)(1mst?)(2mst?)(1221msttt?????)(3mst?)(4mst?)(3443msttt?????表二表二.非完全彈性碰撞（非完全彈性碰撞