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光电门测速度加速度.docx

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.测试技术应用案例光电门测速度和加速度班级 :机 1301-1学号 :20130767姓名 :**..光电门测速度和加速度一、测试物理量及测试方法测试物理量 :速度和加速度测试方法及测试目的:用气垫导轨和存储式计时计数测速仪测量速度和加速度。通过对速度和加速度的测量,熟悉光电门传感器的使用二、测试方案(1)实验方案:1、检查光电门,使存储式数字毫秒计处于正常工作状态,给气垫导轨通气。2、导轨水平调整。由于斜面高度h 是相对于水平面而言,因此测量前首先应把导轨调整水平。水平调整分二步完成( 1)粗调。在导轨中注入压缩空气,在形成气垫后,将滑块放在导轨中部,利用观察滑块的运动方向来判断导轨的倾斜方向。调整导轨支座独脚螺丝,使滑块在导轨上基本稳定。(2)利用计时器进行细调。如果导轨水平,那么滑块经推动后滑过P1 和 P2 两点的速度应相同,也就要求t1 与t 2 相等。但考虑到空气阻力的影响,即使导轨真是水平了,那么在滑块从 P1向 P2运动时,应使 P2 处的速度V2略小于 P1V1t2略大于t1),处的速度 (或者讲0t2t12%t1V1且满足。同理,也要求滑块经碰撞后弹回来经过P1、 P2 时,略小0t1t 22%于 V2 ,即t1t 2t1略大于,且满足。达到上述水平调整要求后,再重复做 5 次,记录5 组数据(每组包括t1 、t2 、t 2 和t1 ),以此来证实导轨已处于水平状态。3、观察滑块的匀速直线运动轻轻推动滑块, 观察滑块在气轨上的运动,滑块和气轨两端的缓冲弹簧的碰撞情况。分别记下滑块经过两个光电门时的速度V1 和 V2 ,试比较 V1 和 V2 的数值,若 V1 和 V2之间的差别小于 V1(或 V2 )的 1% 时,则导轨接近水平, 此时可近似认为滑块作匀速直线运动;若 V1和 V2相差较大,可通过调节导轨底座螺钉使导轨水平。4、测量滑块的瞬时速度 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)自由下滑,由测速仪测出滑块经过光电门的速度,至少反复五次,取平均值,将数据填入表3-1;( 3)改变滑块的初始位置,再自由释放,然后重复步骤(2)。..5、测量滑块的加速度a( 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)自由下滑,由测速仪测出滑块在两个光电门之间的加速度 a ,至少重复五次,取平均值,将数据填入表3-2;(3)改变滑块的初始位置,再自由释放,然后重复步骤(2)。(2)注意事项:1、气垫导轨表面和滑块内表面有较高的光洁度且配合良好,因此各组导轨和滑块必须配套使用,不得与其他组调换;严防敲碰、划伤导轨和滑块,特别是滑块不能掉在地上。2、实验时保持气垫导轨的气流通畅,不得在未通气时就将滑块在导轨上滑动,以免擦伤表面;使用完毕,先将滑块取下再关气源,以避免划伤气轨;滑块不可长时间放在气轨上,以免气轨变形。三、实验装置及其参数1.实验装置气垫导轨、气源、光电门、MUJ-5B 型计时计数测速仪、挡光板、垫块。2.传感器选择光电转换装置又称光电门,由聚光灯泡和光敏管组成如图 3-5 所示。聚光灯泡的电源由数字毫秒计供给,光电转换装置只要接通测速仪电源开关,聚光灯泡即可点亮,发出的光束正好照在光敏管上,光敏管与测速仪的控制电路连接。当光照被罩住时,光敏管电阻发生变化,从而产生一个电信号,触发测速仪开始计时;当光照恢复或光照又一次被遮住(视数字测速仪的工作状态而定) ,又产生一个电信号,使测速仪停止计时。测速仪显示出一次遮光或两次遮光之间的时间间隔。滑块V, a气垫导轨hL垫块.
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