QJ－80单板计算机在气垫导轨实验中的计时应用

ＱＪ－８０单板计算机在气垫导轨实验中的计时应用王宏志（天津轻工业学院基础科学系）在物理实验“气轨上守恒定律的研究”中，测定滑块在气垫导轨上运动中通过光电传感器的瞬时时间值，是该实验的一个重要物理量。它直接关系着实验结果的准确度。与气垫导轨配套购入的数...     

气垫层粘滞阻尼系数的计算与测量

从气垫导轨上滑块的运动特点出发,推导了滑块所受阻力和气垫层粘滞阻尼系数的表达式。通过实验测量和计算,求出了气垫导轨处于水平时的气垫层粘滞阻尼系数,并求出了不同垫块高度情形下的气垫层粘滞阻尼系数。实验结果表明,气垫层粘滞阻尼系数不是常量,而是随垫块高度增加而近似线性增加的量。     

气垫导轨实验滑块与导轨间气膜厚度的测定

在气垫导轨实验中,系统误差的修正可使实验精度得到很大的提高,本文给出气轨实验测定滑块阻尼系数b中气膜厚度z的测量,使气轨实验滑块阻尼力的修正简单易行。     

气垫实验中滑块系统误差的分析

本文分析了在气垫导轨上实验中滑块对验系统误差产生原因,学会发现系统误差方法,减小修正误差的方法。     

气垫实验的改进

图1所示的是力学实验和演示用的气垫导轨装置。空气从导轨面上的许多小孔往外喷出,使在导轨面上滑行的物体和导轨面之间形成一空气膜(空气膜的厚度约为10μm～100μm),利用空气膜作为润滑剂。当滑块在导轨面上滑动时,就不再受接触摩擦力的影响,而只受到滑块与导轨面间空气膜的粘滞阻力和滑块运动时与周围空气的阻力。这些阻力与接触摩擦阻力相比较是很小的,在实验过程中可以忽略不计。由于利用气垫导轨进行运动学、动力学实验能够消除接触摩擦力的影响,因而能够提高力学实验的精确程度。正是由于这个缘故,在力学实验中越来越广泛地采用气垫法。目前生产的气垫导轨和计时装置尚存在一些不完善之     

气垫导轨上滑块运动的阻力

滑块在气垫导轨上运动受到的阻力与滑块的平均速度成比例 ,阻尼系数的测量值与滑块运动的速度无关     

用“SSM—5C计时—计数—计频仪”测量时间应注意的问题

力学实验中多次涉及到用“SSM—5C计时——计数——计频仪(以下简称SSM—5C)测量物体挡光一次的时间δt以求得物体运动的瞬时速度和测量物体两次挡光之间的时间间隔t,以求得物体运动的加速度等。例如在气垫导轨上用光电法验证两滑块碰撞时的动量守恒、在气垫导轨下测量匀变速直线运动的滑块的加速度以及用自由落体测重力加速度等。     

提高气垫导轨实验精度的方法

气垫导轨是普通物理实验中最常用，较精密的仪器，利用它可以验证牛顿运动定律，动量守恒定律，测重力加速度g值及弹簧振子的简谐运动研究等多个实验。它采用了光电计时和气垫漂浮，可以准确计时并将运动摩擦所引起的误差降到最小程度。本仅对用气垫导轨测重力加速度g值的实验进行研究，重点介绍通过改进实验方法和完善测量条件，减小实验误差，提高测量值的准确度。     

用微机测运动物体的加速度

在实验教学中,用微机来计时、测量和处理数据,可以提高实验的精度、速度和可靠性,还可以加深学生对物理概念的理解。由于测量和处理数据的速度加快,学生就能在较短的时间内获得较多的原始数据,有更多的时间来研究物理现象本身。下面介绍用APPLEⅡ微型计算机测量滑块在气垫导轨上运动的瞬时速度和加速度。     

气垫导轨上空气膜厚度的测定

针对气垫导轨装置的重要参数——气垫厚度进行测定分析,利用光杠杆系统测量微小长度变化的方法,测量滑块和气垫导轨之间的空气膜厚度,并对可能产生的测量误差进行分析、讨论;测量结果显示：在通常情况下其厚度大致在150μm左右,与相关的技术指标相符。     

气垫导轨上空气膜厚度的测定

针对气垫导轨装置的重要参数--气垫厚度进行测定分析,利用光杠杆系统测量微小长度变化的方法,测量滑块和气垫导轨之间的空气膜厚度,并对可能产生的测量误差进行分析、讨论;测量结果显示:在通常情况下其厚度大致在150um左右,与相关的技术指标相符.     

气垫导轨排气孔径与气源选择

气垫导轨是一种多用途的力学实验设备。目前国内生产的各种型号气轨的排气孔径极不相同,又尚无专用气源配套,这给气轨的广泛应用和提高实验的精度都带来了不少困难。 本文从实验角度选用四种气源和六台不同排气孔径的气轨分别进行了测试,提出了检验气轨与气源配套的测试原理和方法,对气源和气轨排气孔径以及滑块质量之间的关系作了初步探讨。实验结果表明:要得到滑块在气轨上最佳运动所需要的气垫层的厚度,不同排气孔径的气轨应配用不同参量的气源装置。     

气垫导轨上瞬时速度的测量与修正

通过对气垫导轨上运动滑块瞬时速度测量方法的研究,揭示测速原理的本质,即无限取微逐渐逼近的方法。并对此方法带来的系统误差进行相应的说明和修正。     

气垫导轨实验中的误差分析

气垫导轨是一种较为理想的力学实验仪器，但仍存在许多的阻尼因素，本文就气垫导轨上空气黏滞阻力所引起的误差及如何减少该误差进行分析。     

用气垫导轨测加速度实验的标准不确定度分析及实验改进

讨论了用气垫导轨测加速度实验的测量不确定度较大的问题，提出了实验的改进方法，并通过实验进行了验证。     

用气垫导轨测加速度实验的标准不确定度分析及实验改进

讨论了用气垫导轨测加速度实验的测量不确定度较大的问题，提出了实验的改进方法，并通过实验进行了验证。     

浅析气垫导轨上的系统误差

气垫导轨实验中的系统误差主要是气垫层的粘性摩擦阻力、气垫导轨的平直度和测量中用平均速度代替瞬时速度引入的误差，试从理论和实验的角度论述这些系统误差产生的原因以及减小(或消除)的方法。     

气垫导轨上条形挡光片的测速误差

<正>我们在气垫导轨上研究匀加速直线运动。假设两个光电门的距离为50.00cm,将导轨一端垫高,使滑块从某一固定点沿倾斜轨面下滑,则应该有 V_(AB)=1/2(V_A+V_B)在这里,V_(AB)是滑块通过两个光电门这段距离的平均速度;V_A是滑块通过光电门A处的瞬时速度;V_B是滑块通过光电门B处的瞬时速度。 下面我们用开口挡光片和条形挡光片分别测得一组数据:     

气垫导轨上滑块运动空气黏滞阻尼因素研究

气垫导轨实验中,理论上是无摩擦的,但是实际上存在许多的阻尼因素,该文从实验出发,根据实验数据来分析气垫导轨上空气黏滞阻力给实验带来的误差及在实验中应该怎样减小其误差。     

气垫导轨上不依赖重力的质量测量

该文设计的4种在气垫导轨上不依赖重力进行质量测量的实验,均在传统气垫导轨实验的基础上,通过添加少量其他实验仪器即可完成。介绍了不依赖重力的质量测量方法——碰撞法、简谐振动法、恒定拉力法(牛顿第二定律法)和压缩弹簧法,实验内容具有重要的实际意义。