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氣墊導(dǎo)軌 我有新說法
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氣墊導(dǎo)軌是一種現(xiàn)代化的力學(xué)實驗儀器。它利用小型氣源將壓縮空氣送入導(dǎo)軌內(nèi)腔??諝庠儆蓪?dǎo)軌表面上的小孔中噴出,在導(dǎo)軌表面與滑行器內(nèi)表面之間形成很薄的氣墊層。
滑行器就浮在氣墊層上,與軌面脫離接觸,因而能在軌面上做近似無阻力的直線運動,極大地減小了以往在力學(xué)實驗中由于摩擦力引起的誤差。使實驗結(jié)果接近理論值。結(jié)合打點計時器、光電門、閃光照相等,測定多種力學(xué)物理量和驗證力學(xué)定律。中學(xué)物理實驗中,利用氣墊導(dǎo)軌驗證動量守恒定律,研究彈簧振子的運動規(guī)律,研究物體的加速度等,和理論值就非常接近。

1分類

氣墊導(dǎo)軌按其直線度是否可調(diào)分為普通式(不可調(diào)式)和可調(diào)式兩種型式。該產(chǎn)品以軌面長度為主參數(shù)。主參數(shù)系列有800毫米、1200毫米、1500毫米和2000毫米四種,前兩種規(guī)格適合中學(xué)物理實驗使用。氣墊導(dǎo)軌還可以按照其所需的工作壓強和滑行器質(zhì)量分為高氣壓、重滑行器及低氣壓、輕滑行器兩類。前者性能好,但價格略高,后者性能稍差,價格較低。

2結(jié)構(gòu)

以QG-5型氣墊導(dǎo)軌為例

導(dǎo)軌

采用特制的三角形合金型材,經(jīng)淬火和陽極氧化處理。QG-5型氣墊導(dǎo)軌,斜面寬70毫米,型腔面積18.25平方厘米。導(dǎo)軌一端封閉,另一端可以進氣。導(dǎo)軌上的表面均勻的分布著小孔。

滑塊

采用特制的帶有五條T型槽的鋁合金型材制成,便于安裝各種附件。實驗時,將其放在已通氣的導(dǎo)軌上面。

光電門

計時裝置的傳感器,上面裝有光敏元件。光電門裝在氣墊導(dǎo)軌側(cè)面。利用光敏管有光照和無光照兩種狀態(tài)分別控制計時器“開始計時”和“停止計時”。

支腳

采用三點結(jié)構(gòu),調(diào)整方便,主要供調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平時用。支點在導(dǎo)軌的全長2/9位置處,保證導(dǎo)軌重力變形小。

墊腳

支腳下面的墊塊??梢杂脕砀淖儗?dǎo)軌的傾斜度。墊塊一般墊在單腳螺絲下面。

發(fā)射架

在導(dǎo)軌的一端。當導(dǎo)軌水平時,在上面裝上彈簧或橡皮圈,做發(fā)射使用,可以使運動物體每次運動時都得到一個基本相同的初速度。

標尺

固定在導(dǎo)軌的一側(cè)

3氣源

使用多路潔凈氣泵,用橡皮管將氣源的出氣口與導(dǎo)軌的進氣口相連,氣泵上設(shè)有氣量調(diào)節(jié)旋鈕,用來控制進入導(dǎo)軌的氣量大小。

4注意事項

1、氣軌是一種高精度儀器,它的幾何精度直接影響實驗效果,在搬運、存放和使用過程中,切忌碰撞、重壓,以免產(chǎn)生變形。
2、氣軌面和滑塊內(nèi)表面有較高的光潔度,且二者配合良好,使用前要用酒精棉擦拭干凈,不要用手撫摸、涂拭。

5實例

中學(xué)中的動量守恒定律就是用氣墊導(dǎo)軌做的,以極大減少實驗誤差。

參考資料

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