【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 管進(jìn)入氣墊導(dǎo)軌的型腔中。減震彈簧能減少機(jī)械震動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。 國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)大流量、高風(fēng)壓、無(wú)碳粉的低噪聲氣源，由于仍然使用整流子電機(jī)，氣源使用一段時(shí)間后，需要取出濾清器，更換其中的泡沫塑料。 (2)保養(yǎng) ①為保持進(jìn)入氣源的空氣干凈清潔，實(shí)驗(yàn)時(shí)不要將氣源放在地上。為了不使氣源的振動(dòng)影響滑行器的運(yùn)動(dòng)，也不要把氣源與氣軌放在同一實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。 ②氣源連續(xù)使用一般不超過(guò)90分鐘。 ③氣源要與導(dǎo)軌配套。高壓重滑行器的氣軌要用高壓氣源(壓強(qiáng)4－6千帕)，低壓輕滑行器的氣軌用低壓氣源()。 ④使用以串激整流子電機(jī)為動(dòng)力的氣源，要定期更換碳刷。 教師操作：氣墊導(dǎo)軌保持水平(水平尺處于中心位置)；數(shù)字計(jì)時(shí)器選擇S2；用一只光電門(mén)；用不同的擋光片(100mm，50mm，30mm)演示平均速度；當(dāng)擋光片寬度越來(lái)越小時(shí)，平均速度趨近于瞬時(shí)速度。 勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)儀器：數(shù)字計(jì)時(shí)器(J0201CC)、氣墊導(dǎo)軌(J2125)、小型氣源(J2126)、水平尺、滑快、擋光片(30mm) 教師操作：數(shù)字計(jì)時(shí)器選擇S2；氣墊導(dǎo)軌保持水平；使用兩只光電門(mén)；用手輕推滑塊，比較兩個(gè)光電門(mén)示數(shù)；根據(jù)v= 計(jì)算速度，比較結(jié)果。 擋光片S 光電門(mén)1 光電門(mén)2 30mm t1 v1 t2 v2 加速度 實(shí)驗(yàn)儀器：數(shù)字計(jì)時(shí)器(J0201CC)、氣墊導(dǎo)軌(J2125)、小型氣源(J2126)、滑快、擋光片(30mm) 教師操作： (1)使導(dǎo)軌呈傾斜狀(通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)平螺絲使右端略高于左端，使兩光電門(mén)之間的距離約30厘米。接好計(jì)時(shí)器。計(jì)時(shí)器用S2擋。 (2)接通計(jì)時(shí)器電源，把滑行器(已插上擋光條)放在導(dǎo)軌上靠近右邊光電門(mén)處，接通氣源電源，自由釋放滑行器。在滑行器撞擊到緩沖彈簧時(shí)立即關(guān)閉氣源。記下滑行器在兩光電門(mén)間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和兩光電門(mén)之間的距離。記入記錄表中。使計(jì)時(shí)器置零。 (3)移動(dòng)左邊光電門(mén)門(mén)架改變計(jì)時(shí)距離(改變10厘米左右即可)，重復(fù)步驟(2)。如此繼續(xù)，多取幾組S、t數(shù)據(jù)，直至左邊光電門(mén)過(guò)于接近緩沖彈簧，不便于計(jì)時(shí)為止。 (4)根據(jù)所測(cè)S、t值，計(jì)算 的值在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)是否為恒量。若是，則可求出其加速度的平均值。研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)儀器：數(shù)字計(jì)時(shí)器(J0201CC)、氣墊導(dǎo)軌(J2125)、小型氣源(J2126)、滑快、擋光片(30mm) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河脷鈮|導(dǎo)軌比較精確地測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的即時(shí)速度和加速度。 實(shí)驗(yàn)原理： 物體(質(zhì)點(diǎn))過(guò)某點(diǎn)的即時(shí)速度等于物體經(jīng)該點(diǎn)時(shí)足夠小的位移(或足夠小的時(shí)間)內(nèi)的平均速度的極限值。實(shí)驗(yàn)中位移ΔS在可能條件下盡量取小。測(cè)出通過(guò)ΔS所用的時(shí)間Δt，則所求得的平均速度 就可認(rèn)為近似等于過(guò)該點(diǎn)的即時(shí)速度。 若實(shí)驗(yàn)測(cè)得物體在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中通過(guò)某兩點(diǎn)時(shí)的即時(shí)速度，再測(cè)得物體通過(guò)兩點(diǎn)所用的時(shí)間t可以用公式a＝ 求得其加速度。 教師操作： (1)使氣墊導(dǎo)軌傾斜約1176。以下。兩光電門(mén)分別放在位置A和A1處，如圖?；衅髦糜贏的右邊，并在其上插上擋光片。把光電門(mén)接在計(jì)時(shí)器上。計(jì)時(shí)器撥到“計(jì)時(shí)Ⅱ”(S2)擋。接通計(jì)時(shí)器電源。 (2)使小型氣源工作，給導(dǎo)軌通氣。讓滑行器自由下滑。從計(jì)時(shí)器上讀出滑行器經(jīng)過(guò)AA1的時(shí)間Δt1，在標(biāo)尺上讀出AA1之間的距離ΔS1，求出滑行器在AA1這段位移中的平均速度.(3)把A1處的光電門(mén)移到A2，A3……，重復(fù)步驟2，分別測(cè)出對(duì)應(yīng)的平均速度 ， ……實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意每次都使滑行器從同一位置自由滑下。 (4)分析所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，平均速度隨位移減小而減小并趨向某一極限(下表中數(shù)據(jù)僅供參考)。 (5)為了近似求得此平均速度的極限值，可將計(jì)時(shí)器撥在“計(jì)時(shí)Ⅰ”擋，讓滑行器從上面實(shí)驗(yàn)中同一位置自由滑下通過(guò)A點(diǎn)，測(cè)出擋光條通過(guò)A點(diǎn)的時(shí)間ΔtA。擋光條的有效寬度ΔSA=30mm(即L有)，則可求得滑行器在擋光條遮光時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度。它是在我們的裝置中可能取到的過(guò)A點(diǎn)的最小位移內(nèi)的平均速度，可近似認(rèn)為是過(guò)A點(diǎn)時(shí)的平均速度的極限值，它接近滑行器過(guò)A點(diǎn)時(shí)的即時(shí)速度，見(jiàn)下表中最后一欄。 Δs(m) Δt(s) V瞬時(shí)(m/s) (6)讓一個(gè)光電門(mén)仍置于A處，另一光電門(mén)重新移回A1處。重復(fù)步驟(5)的操作。但此時(shí)要注意記下?lián)豕鈼l通過(guò)A的時(shí)間tA以及通過(guò)A和A1的總時(shí)間t，可得擋光條通過(guò)A1的時(shí)間t1＝t－tA。根據(jù)擋光條的有效遮光寬度ΔSA，分別求出滑行器通過(guò)A及A1時(shí)的即時(shí)速度VA＝ 和VA1＝ 。利用步驟(2)所測(cè)得的時(shí)間Δt1，可求得a＝ 。 測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度(學(xué)生實(shí)驗(yàn)) 實(shí)驗(yàn)儀器：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交流電源(電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器—220V，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器—4～6V)、紙帶、小車(chē)、軌道、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線(xiàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?(1)掌握判斷物體是否作勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方法。 (2)測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度。 紙帶處理： (1)“位移差”法判斷運(yùn)動(dòng)情況，設(shè)相鄰點(diǎn)之間的位移分別為sss3…… (A)若s2s1=s3s2=……=snsn1=0，則物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 (B)若s2s1=s3s2=……=snsn1=Δs≠0，則物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 (2)“逐差法”求加速度 a1= ，a2= ，a3= ， 然后取平均值，即a= 。 (3)“平均速度法”求速度 vn= 。 (4)“圖像法”求加速度 由vn= ，求出無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)的速度，畫(huà)出vt圖像，直線(xiàn)的斜率即加速度。 學(xué)生操作： (1)把附有滑輪的軌道放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在軌道沒(méi)有滑輪一端，連接好電路；再把細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼；把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車(chē)的后面(若是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用兩個(gè)紙帶分別從上下兩邊穿過(guò)墨粉紙盤(pán))。 (2)把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次。 (3)從三條紙袋中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)頭比較密集的點(diǎn)，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)，并把每打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，即T=5=，在選好的開(kāi)始點(diǎn)下面記作0，第六點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)1，依次標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)6。兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離用刻度尺測(cè)出分別記作ss2……s6。 (4)求出a的平均值，它就是小車(chē)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度。 注意事項(xiàng)： (1)要在鉤碼落地處放置軟墊，防止撞壞鉤碼。 (2)小車(chē)的加速度宜適當(dāng)大些，可以減小長(zhǎng)度的測(cè)量誤差，加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚的取出78個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。 (3)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)不要讓紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔摩擦。 (4)不要分段測(cè)量各段位移，應(yīng)盡可能的一次測(cè)量完畢(可先統(tǒng)一量出到記數(shù)起點(diǎn)0之間的距離)。 自由落體運(yùn)動(dòng) 豎直上拋運(yùn)動(dòng) 阻力很小時(shí)不同物體同時(shí)下落 實(shí)驗(yàn)儀器：旋片式真空抽氣泵(XZ)、牛頓管 教師演示：用抽氣泵把牛頓管內(nèi)空氣抽出不同程度，觀察鋁片與羽毛的下落快慢。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：空氣阻力很小時(shí)(接近于真空)，鋁片與羽毛同時(shí)下落。 測(cè)重力加速度(1) 實(shí)驗(yàn)儀器：鐵架臺(tái)、鐵質(zhì)小球(直徑2－)、數(shù)字計(jì)時(shí)器(J0201－CC)、光電門(mén)2個(gè)、米尺、學(xué)生電源、電磁鐵 教師操作： (1)按圖將光電門(mén)A、B和電磁鐵安裝在鐵架臺(tái)上，調(diào)整它們的位置使三者在一條豎直線(xiàn)內(nèi)。當(dāng)電磁鐵斷電釋放小球后，小球能順利通過(guò)兩個(gè)光電門(mén) (2)將數(shù)字計(jì)時(shí)器通電并調(diào)整光電門(mén)，當(dāng)光電門(mén)A光路被瞬間切斷時(shí)，即開(kāi)始計(jì)時(shí)；當(dāng)光電門(mén)B的光路被瞬間切斷時(shí)，則停止計(jì)時(shí)。再接通電磁鐵電源吸住小球，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。切斷電磁鐵電源，小球落下。此時(shí)計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間即為小球做自由落體運(yùn)動(dòng)通過(guò)兩光電門(mén)A、B的時(shí)間Δt，實(shí)驗(yàn)連續(xù)做三次，然后取平均值。 (3)用米尺測(cè)出從小球開(kāi)始下落的位置到兩個(gè)光電門(mén)中心的距離hh2，由公式h1= gt12和h2= gt22， 得Δt=t2t1= = ( ) Δt2= ( )2，g= 由此就可算出所測(cè)的重力加速度。 注意事項(xiàng)： (1)用電磁鐵釋放小球的缺點(diǎn)是，當(dāng)切斷電流后，電磁鐵的磁性消失需要一時(shí)間，鐵球與電磁鐵鐵心可能有一些剩磁，都會(huì)使下落時(shí)間較實(shí)際值大，引起誤差。因此，上面介紹的方法是測(cè)定小球通過(guò)兩光電門(mén)之間距離所用的時(shí)間。避免了測(cè)定小球開(kāi)始下落的時(shí)刻，這樣就消除了上述誤差。 (2)測(cè)量小球從開(kāi)始下落的位置到兩個(gè)光電門(mén)中心的距離hh2，應(yīng)該是從小球下部球表面到兩個(gè)光電門(mén)中心的距離。而不是小球中心到光電門(mén)中心的距離，因?yàn)楣怆婇T(mén)在小球下表面隔斷光線(xiàn)時(shí)就立即開(kāi)始計(jì)時(shí)。為了提高精度，光電門(mén)的光束應(yīng)該調(diào)得較細(xì)，并適當(dāng)增大兩光電門(mén)A、B間的距離，使時(shí)間測(cè)量的相對(duì)誤差減小。 測(cè)重力加速度(2) 實(shí)驗(yàn)儀器：鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(J0203型)、米尺、重錘、夾子、學(xué)生電源 教師操作：(1)將鐵架臺(tái)放于水平桌的邊沿，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定于支架的下端并位于豎直平面內(nèi)。支架底座上放一重物以保持支架的穩(wěn)定。打點(diǎn)紙帶上端穿過(guò)計(jì)時(shí)器的限位孔，并用夾子固定起來(lái)，下端通過(guò)夾子懸掛一重錘。 (2)接上電源，閉合開(kāi)關(guān)。待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后，放開(kāi)上面的夾子讓重錘帶著紙帶自由下落。這時(shí)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下了一系列點(diǎn)。重復(fù)實(shí)驗(yàn)，可得幾條打點(diǎn)紙帶。 (3)在紙帶上選取5－6個(gè)點(diǎn)，分別求出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打這幾個(gè)點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度及對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，把乘出的結(jié)果在坐標(biāo)紙上以t為橫坐標(biāo)，以v為縱坐標(biāo)，畫(huà)出各點(diǎn)。再根據(jù)這些點(diǎn)畫(huà)直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率即為利用該紙帶測(cè)出的重力加速度的值。然后利用另外幾條紙帶分別求出重力加速度的值，最后求出這些重力加速度值的平均值，即為該地區(qū)的重力加速度值。 牛頓第一定律 牛頓第三定律慣性(1) 實(shí)驗(yàn)儀器：氣墊導(dǎo)軌(J2125)、小型氣源(J2126)、水平尺、滑塊、擋光片 教師操作：氣墊導(dǎo)軌保持水平；用手輕推滑塊，手離開(kāi)滑塊后，合外力為零，滑塊維持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 慣性(2) 實(shí)驗(yàn)儀器：木塊、小車(chē) 教師操作：突然使小車(chē)向前運(yùn)動(dòng)，小車(chē)上的木塊向后倒。 慣性(3)——判斷生蛋和熟蛋 實(shí)驗(yàn)儀器：生雞蛋、熟雞蛋、細(xì)繩2根 學(xué)生游戲：不敲碎蛋殼來(lái)判別一個(gè)蛋的生熟，你該怎么辦呢？ 這兒?jiǎn)栴}的關(guān)鍵就在生蛋和熟蛋的旋轉(zhuǎn)情形不一樣。這一點(diǎn)就可以用來(lái)解決我們的問(wèn)題。把要判別的蛋放到一只平底盤(pán)上，用兩只手指使它旋轉(zhuǎn)。這個(gè)蛋如果是煮熟的(特別是煮得很“老”的)，那么它旋轉(zhuǎn)起來(lái)就會(huì)比生蛋快得多，而且轉(zhuǎn)得時(shí)間久。生蛋呢，卻甚至轉(zhuǎn)動(dòng)不起來(lái)。而煮得“老”的熟蛋，旋轉(zhuǎn)起來(lái)快得使你只看到一片白影，它甚至能夠自動(dòng)在它尖的一端上豎立起來(lái)?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?這兩個(gè)現(xiàn)象的原因是，熟透的蛋已經(jīng)變成一個(gè)實(shí)心的整體，生蛋卻因?yàn)樗鼉?nèi)部液態(tài)的蛋黃、蛋白，不能夠立刻旋轉(zhuǎn)起來(lái)，它的慣性作用就阻礙了蛋殼的旋轉(zhuǎn)；蛋白和蛋黃在這里是起著“剎車(chē)”的作用。 生蛋和熟蛋在旋轉(zhuǎn)停止的時(shí)候情形也不一樣。一個(gè)旋轉(zhuǎn)著的熟蛋，只要你用手一捏，就會(huì)立刻停止下來(lái)，但是生蛋雖然在你手碰到的時(shí)候停止了，如果你立刻把手放開(kāi)，它還要繼續(xù)略略轉(zhuǎn)動(dòng)。這仍然是方才說(shuō)的那個(gè)慣性作用在作怪，蛋殼雖然給阻止了，內(nèi)部的蛋黃、蛋白卻仍舊在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；至于熟蛋，它里面的蛋黃、蛋白是跟外面的蛋殼同時(shí)停止的。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 這類(lèi)實(shí)驗(yàn)，還可以用另外一種方法來(lái)進(jìn)行。把生蛋和熟蛋各用橡皮圈沿它的“子午線(xiàn)”箍緊，各掛在一條同樣的線(xiàn)上。把這兩條線(xiàn)各扭轉(zhuǎn)相同的次數(shù)以后，一同放開(kāi)，你立刻就會(huì)看到生蛋跟熟蛋的分別：熟蛋在轉(zhuǎn)回到它的原來(lái)位置以后，就因?yàn)閼T性作用向反方向扭轉(zhuǎn)過(guò)去，然后又退轉(zhuǎn)回來(lái)──這樣扭轉(zhuǎn)幾次，每次的轉(zhuǎn)數(shù)逐漸減少。但是生蛋卻只來(lái)回扭轉(zhuǎn)三四次，熟蛋沒(méi)有停止它就早停下來(lái)了：這是因?yàn)樯暗牡鞍?、蛋黃妨礙了它的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的緣故。 彈力的相互性 實(shí)驗(yàn)儀器：氣墊導(dǎo)軌(J2125)、小型氣源(J2126)、水平尺、彈簧圈2只、滑塊2只 教師操作：氣墊導(dǎo)軌保持水平；兩只滑塊相向運(yùn)動(dòng)，碰撞瞬間觀察兩只彈簧圈變化。 摩擦力的相互作用 實(shí)驗(yàn)儀器：三合板、遙控玩具電動(dòng)小車(chē)、玻璃棒 教師操作：在桌面上并排放上一些圓桿，，板向后運(yùn)動(dòng)；當(dāng)車(chē)向后運(yùn)動(dòng)時(shí)板向前運(yùn)動(dòng)。 靜電力的相互作用 實(shí)驗(yàn)儀器：輕小球2個(gè)、毛皮、橡膠棒、絲綢、玻璃棒、細(xì)線(xiàn)2根 教師操作：用細(xì)線(xiàn)拴兩個(gè)小球，當(dāng)兩個(gè)小球帶同種電荷時(shí)，相互推斥而遠(yuǎn)離；當(dāng)帶異種電荷時(shí)，相互吸引而靠近。 磁場(chǎng)力的相互作用 實(shí)驗(yàn)儀器：小車(chē)2個(gè)、條形磁鐵2個(gè) 教師操作：在兩輛小車(chē)上各固定一根條形磁鐵，當(dāng)磁鐵的同名磁極靠近時(shí)，放開(kāi)小車(chē)，兩車(chē)被推開(kāi)；當(dāng)異名磁極接近時(shí)，兩輛小車(chē)被吸攏。 拉力的相互作用 實(shí)驗(yàn)儀器：小車(chē)(2個(gè))、繩子 學(xué)生體驗(yàn)：把兩輛能站人的小車(chē)放在地面上，小車(chē)上各站一個(gè)學(xué)生，每個(gè)學(xué)生拿著繩子的一端。當(dāng)一個(gè)學(xué)生用力拉繩時(shí)，兩輛小車(chē)同時(shí)向中間移動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： ①相互性：兩個(gè)物體間力的作用是相互的。施力物體和受力物體對(duì)兩個(gè)力來(lái)說(shuō)是互換的，分別把這兩個(gè)力叫做作用力和反作用力。 ②同時(shí)性：作用力消失，反作用力立即消失。沒(méi)有作用就沒(méi)有反作用。 ③同一性：作用力和反作用力的性質(zhì)是相同的。這一點(diǎn)從幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中可以看出，當(dāng)作用力是彈力時(shí)，反作用力也是彈力；作用力是摩擦力，反作用力也是摩擦力等等。 ④方向：作用力跟反作用力的方向是相反的，在一條直線(xiàn)上。 相互作用力大小的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)儀器：彈簧秤 教師操作：用兩個(gè)彈簧秤對(duì)拉，觀察兩個(gè)彈簧秤間的作用力和反作用力的數(shù)量關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：⑤大小：作用力和反作用力的大小在數(shù)值上是相等的。 牛頓第二定律牛頓第二定律(1) 實(shí)驗(yàn)儀器：兩輛質(zhì)量相同的小車(chē)、兩個(gè)光滑的軌道(一端帶有定滑輪)、砝碼(一盒)、細(xì)繩、夾子 實(shí)驗(yàn)方法：控制變