报告编号：YT-FS-9116-50

After Completing The Task According To The Original Plan, A Report Will Be Formed To Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas.

互惠互利 共同繁荣

Mutual Benefit And Common Prosperity

气垫导轨实验报告2(完整版)

备注：该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告，并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。

　　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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气垫导轨实验报告2（完整版）