斜轨法测量重力加速度影响因素的探讨

斜轨法是测量重力加速度的一种常用方法,但光电门挡光片的形状和宽度以及导轨的倾斜角度对测量结果有着直接的影响。本文从实验角度探讨上述几个因素对测量结果的影响并与当地重力加速度的标称值(广州9.788 m/s2)进行对比。测量结果表明:在导轨的垫片高度为2 cm时,使用条形挡光片的测量值均大于标称值;而U型挡光片宽度大于13 cm时测量值大于标称值,而小于13 cm时测量值则均小于标称值。在相同的导轨倾斜角下用U型挡光片时,两挡光片间距越大,测量值越大;而使用条形挡光片时,挡光片宽度越大,测量值就越小。     

利用光电计数器研究弹簧振子的周期——知识扩展

在气垫导轨上测量弹簧振子的周期是中学物理中的重要实验,实验一般采用一个光电门和一个挡光片测量弹簧振子的周期,实验方法较单一,实验过程容易出现错误,为此,文章提供了几种不同的光电门和挡光片的组合下弹簧振子周期的计算方法,解决了实验测量中的问题,培养了学生的发散思维,锻炼了学生解决问题的能力.     

气轨实验中单平板型遮光片有效遮光宽度的探讨

气垫导轨有效地克服了摩擦阻力,是进行运动学及动力学实验的一种理想装置。光电门计时方法具有自动计时、数字显示的优点,因此被广泛用于气轨实验中。日前,用光电门计时测量滑块速度又分为两种方法,一是用单平板型遮光片(下称单片)遮光,配合毫秒计S_1档计时;二是用U型遮光片(或称双片)遮光S_2     

光电门验证机械能守恒定律的误差修正

利用光电门验证机械能守恒定律的实验中,瞬时速度测量的准确性是决定实验成功的关键.文章通过对光电计时器的计时原理深入分析,提出两种测量"有效遮光宽度"的方法,提高光电门测量瞬时速度的精确度,对光电门验证机械能守恒定律的实验进行误差修正.     

关于"气垫导轨实验中光电计时系统误差研究"实验的探索

在全面解析"气垫导轨实验中光电计时系统误差研究"实验案例的基础上,对从学生兴趣入手,以学生发现作为实验研究的起点,依托学生在实验中自己发现的问题而将其设置成为一种设计性实验的实验方式进行了探讨.     

用光电门测自由落体加速度实验的改进

对利用光电门测重力加速度的方法做了改进,将工形挡光片改为T形挡光片,并对改进前后所获得的实验结果进行了比较;同时,通过实验还探究了挡光片的合理宽度范围,深入分析了挡光片宽度过小或过大产生的误差原因.     

用“气垫导轨测瞬时速度和加速度”的一点探讨

气垫导轨上所进行的物理实验在中专物理实验中起着重要的作用，本文就应用物理实验（第二版）（程川吉编）中的实验方法进行瞬时速度和加速度测量的实验中，所出现的一点问题进行探讨．l问题的提出和分析l·1问题的提出我校采用的气垫导轨（J2125－1型）和数字计时器（J0201－l型）均为广东三水西南教学仪器厂制造．在应用实验四用气垫导轨测加速度（方法二）时，按照实验教材的要求，采用了10mm左右的条形挡光片，测出的加速度与理论值之间存在着非常大的系统误差，并呈现出明显的规律性（见表1）．表中a。一mig／（ml＋m。），g一9788m／…     

气垫导轨上测重力加速度实验中系统误差的修正

滑块在倾斜导轨上运动时,其加速度可按下式求得式中vA及vB分别表示滑块上的挡光片通过光电门 A和 B的速度,如果挡光片的宽度为 S,测得通过光电门的时间分别为△tA及△tB,则 是滑块从光电门A运 动到光电门B的时间,如图1所示.重力加速度g可根据导轨的倾斜度按下式求得式中L为导轨三足之间的垂直距离,　h为导轨一足自水平位置被垫高的高度. 在气垫导轨实验中,尽管由于气垫的漂浮作用,便容易引起实验误差的摩擦因素大大减小;在时间测量上,采用了精度极高的光电计时方法,但g的测量值仍和当地重力加速度的公认值相差较大,其百分差往往超过5%.…     

气垫导轨上运动物体加速度测量方法的改进

利用计数计时测速仪测量气垫导轨上滑块运动的加速度,其测量精度直接依赖于2个光电门之间距离的测量,而在实验中该距离的测量往往不易达到很高的精度,致使加速度的测量精度不高.对计数计时测速仪的电路和单片机程序稍加修改,使之能测出滑块从一个光电门运动到另一个光电门所需时间,就无需测量2个光电门之间的距离,因而提高了加速度的测量精度,节约单片机的资源并缩短运行时间.     

利用阻尼振动测量气垫导轨阻尼系数的新思路

利用气垫导轨上两根弹簧连接滑块做阻尼振动的模型,通过求解阻尼振动方程推算得到了滑块运动的最大速度衰减式,从而求得气垫导轨的阻尼系数.此外,从品质因数的角度推算阻尼系数的计算式,在阻尼很小时,该方法可视为最大速度衰减法的近似.通过气垫导轨阻尼振动实验,测量振幅、周期和光电门遮光时间等物理量,利用最大速度衰减和品质因数法得出阻尼系数的值非常接近.进一步对做阻尼振动的滑块拍摄视频,通过慢放视频得到其振动过程中振幅的衰减值,利用最大振幅衰减法计算出阻尼系数,所得结果与上述两种方法的数值符合较好,从另一个角度证明了本文提出的最大速度衰减法和品质因数法测阻尼系数的可靠性,该类方法在实验中易于操作、实践性强、所得结论可靠,为气垫导轨阻尼系数的测量提供了一种新的思路.