2023年气垫导轨实验报告.docx

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. 　　实验装置如下列图. 　　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.假设采用,应理解并具体化. 　　【本卷须知】 　　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fbv。滑块的受力示意图如下列图，据牛顿第二定律有mamgsinbv (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v2v1gt1sin 　　即： b 　　bs 　　m 　　m(v1v2gt1sin) 　　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： v4v3gt2sin由(2)式和(5)式可得： b 　　bsm 　　(5) 　　(6) 　　m[t1(v3v4)t(2vv)]1 　　2 　　s(t1t2) 　　四、 实验步骤 　　1、翻开电源，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，假设滑块任静止，那么导轨水平，否那么那么要调节调平螺母，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：b17.25103(Ns)/m b’17.68103(Ns)/m 　　滑块二：m=186.36g h=1.445cm l=114cm s=50cm 　　代入公式(3)和(6)得：b 　　2 　　3.4910 　　3 　　(Ns)/m 　　b’24.35103(Ns)/m 　　六、 相对误差及分析 　　两种测量方法产生的相对误差为： 1 　　b1b1 　　b 　　’1 　　’ 　　100%5.59% 　　2 　　b2b2 　　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。