（3）测量滑块运动的加速度
在实验中使用的毫秒计只能从0时刻开始计时，运动方程为：
v v0 at
2 2 0
1 2 s v0t at 2
v v 2as
实验时，让滑块由导轨最高端（或某一固定位置）静 止自由下滑，即可测得不同位置S0 , S1,S2,．．．．．处 各自相应的速度和加速度值，如图所示。
四、实验内容与操作步骤
（一）验证动量守恒定律
A、在弹性碰撞情形下
(1) 在质量相等（即m1=m2）的两个滑块上，分别装上弹性碰撞器。 (2) 将滑块m2置于两个光电门之间，令其初速度等于零。将滑块 m1 放在气轨任一端，令其运动，经过第一个光电门记录碰前速度为 v10。两滑块相碰后，m2滑块 以速度 v2向前运动，滑块 m1以 速度v1运动，测出两滑块碰后运动速度v1和v2。
三、实验原理
（1）验证动量守恒定律
动量守恒定律有
m1v10 m2v20 m1v1 m2v2
A: 弹性碰撞:弹性碰撞的特点是碰撞前后系统的动量守恒，机械能也守恒 。
1 1 1 1 2 2 2 2 m1v10 m2 v20 m1v1 m2 v2 2 2 2 2
B: 完全非弹性碰撞 :如果两个滑块碰撞后一起以相同的速度运动而不分开， 就称为完全非弹性碰撞。碰撞前后系统的动量守恒，但机械能不守恒。
7.不做实验时,导轨上不准放滑行器和其它东西。
六、思考与讨论
1．用平均速度代替瞬时速度的依据是什么？必须保证 哪些实验条件？ 2．如果没有天平，我们是否能用气轨与存储式数字毫 秒计来测出物体质量？简述其步骤。 3．如果滑块在运动中受到一定的阻力作用，那么实验 测得的加速度是否为滑块真实的加速度（在误差范围 内）？为什么？ 4．当分别改变本实验的某一条件（如滑块以不同的初 速度下滑，滑块上附加重物，改变导轨的倾斜度）时， 对滑块的加速度是否影响？分析加速度的大小与哪些 因素有关。
a g sin g
3、验证牛顿第二定律
h L
五、注意事项
1.气孔不喷气时，不准将滑行器在导轨上来回滑动。
2.每次实验前,都要把气轨调到水平位置。包括纵向和 横向水平。否则滑行器就不能顺利地滑行。 3.气轨表面不允许有尘土污垢，使用前需用干净棉花蘸 酒精将轨面和滑行器内表面擦净。
4. 接通气源后，须待导轨空腔内气压稳定、喷气流量 均匀之后，再开始做实验。
5. 导轨与滑行器配合很严密，轨面和滑行器内表面有良好的 直线度、平面度和光洁度。所以，轨面和滑行器内表面要 防止磕碰、划伤和压弯。 6.在气垫导轨上做实验时，配合使用的另附件很多，要注意 将零附件放在专用盒里,不要弄乱。尤其各种螺旋弹簧， 纠缠 在一起后很不容易分开，软弹簧还容易损坏。轻质 滑轮、挡光框以及一些塑料零件，要防止压弯、变形、折 断。
(3) 重复（2）步，进行多次测量。
(4) 列表记录弹性碰撞前后的各个速度，计算碰撞前后的总动量。 (5) 验证1=m2 ）的两个滑块上，分别装上完全 非弹性碰撞器（尼龙塔）。 （2）将滑块m2置于两个光电门之间，令其初速度等于零。将 滑块 m1放在气轨任一端，令其运动，经过第一个光电门记 录碰前速度为 v10。两滑块相碰后，两滑块 以相同的速度 v 向前运动，当m2经过第二个光电门时记录的速度就是两滑 块相撞后的速度v。 （3）重复（2）步，进行多次测量。 （4）列表记录弹性碰撞前后的各个速度，计算碰撞前后的总 动量。 （5）验证动量守恒定律。
气垫导轨上的物理实验
求是中楼202
内容介绍

实验仪器简介 实验目的 实验原理 实验内容与操作步骤


注意事项
思考与讨论
一、实验仪器简介

气垫导轨由导轨、滑行器及有关实验附件组成。利用小型 气源将压缩空气送入导轨内腔，空气再由导轨表面上的小 孔中喷出，在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气 垫层。滑行器就浮在气垫层上，与轨面脱离接触，因而能 在轨面上做近似无阻力的直线运动，极大地减小了由于摩 擦力引起的误差。
（2）测量滑块运动的瞬时速度
物体做直线运动时，其瞬时速度定义为：
s ds v lim t 0 t dt
根据这个定义，瞬时速度实际上是不可能测量的。因为当 时，同时有，测量上有具体困难。我们只能取很小的及相 应的，用其平均速度来代替瞬时速度，即
s v t
尽管像这样用平均速度代替瞬时速度会产生一定误差，但只要 物体运动速度较大而加速度又不太大，这种误差也不会太大。
存储式数字毫秒计与数字计时器

存储式数字毫秒计与存储式数字计时器具 有存储功能，可做计时、计数等使用。它 还可与J2125型气垫导轨配合使用，来测量 速度、加速度等物理量，并直接显示实验 的速度和加速度的值。
二、实验目的



熟悉气轨的构造、性能，掌握气轨的调节 及操作方法。 学习在气轨上测定速度加速度。 验证牛顿第二定律。 掌握数字毫秒计，正确记录数据。
（二）验证牛顿第二定律
1、测量滑块在倾斜导轨上作匀加速直线运动时任一位置处的瞬时速度v （1）在倾斜导轨上任一位置处放置一光电门。 （2）使滑块从导轨最高处（或某一固定位置）静止自由下滑，由存储式 数字毫秒计测出滑块经过光电门的速度，进行多次测量，取平均值。 （3）改变滑块的位置，再自由释放，然后重复步骤（2）。 2、加速度的测量 （1）在倾斜气轨上任意两个位置处放置两个光电门。 （2）使滑块从导轨最高处（或某一固定位置）静止自由下滑，由存储式 数字毫秒计测出滑块在两个光电门之间经过时的加速度a，进行多次 测量，取平均值。 （3）改变滑块位置，再自由释放，然后重复步骤（2）。