轨道小车

21051轨道小车 轨道打点式 使用说明 高中物理教学仪器

一、用途

本轨道小车是根据全日制高中物理新编教材要求设计制作的学生分组实验仪器。使用轨道打点的方式，提高了实验的准确性和可操作性，与电火花计时器配合使用，是学生分组实验的理想仪器。

1、研究匀速直线运动的规律。

2、测定匀变速直线运动的加速度。

3、验证牛顿第二定律。

4、验证动量定理。

5、验证动能定理。

二、技术要求

1、轨道材料：塑钢材料。

2、轨道长：900mm。

3、轨道宽：52mm。

4、小车重量：200±6g。

三、仪器结构和原理

轨道小车由轨道、小车和砝码桶三部分组成。轨道是一段长度为900mm的塑钢材料，一端装有电火花计时器架，另一端有滑轮支架。使用时将电火花计时器固定在轨道一端的固定夹上，用插头连接电火花与轨道上的插座，将砝码桶装上砝码，通过牵引线连接在小车上（滑轮作为牵引线导向轮）。调节好轨道斜度，将纸带压在轨道宽槽里，用磁条压住止动器卡住小车。实验时，按一下止动器，小车在轨道上向带有捕捉小车导轴的方向运动并被捕捉。实验结束，取下轨道上的纸带，可清晰看见纸带上火花打出的点轨迹，并通过纸带上的点来验证各种运动实验。

四、实验方法

（一）验证牛顿第二定律；

1、验证加速度与力的关系：

为使整个系统的总质量不变，则可将质量为50G的砝码放入砝码桶内（重物）。由于F=（M+m）a，M—小车质量，m—重物

实验时每次（一般作3次）从砝码桶中取出适当的砝码放在小车砝码孔中，这样既改变了小车系统受力的大小，又保持了系统的总质量不变，通过实验测出a值。

2、研究加速度与质量的关系：

根据F=（M+m）a，第一次取适量砝码放入小车砝码孔中，然后从小车的砝码孔内取出适当的砝码放入砝码桶内（重物），这样整个系统质量不变，然后通过实验测出加速度a。

第二次砝码码桶中的质量不变，向小车砝码孔中适当加重砝码，改变系统总质量，之后用实验测出加速度a。第三次同第二次方法一样在小车砝码孔中适当加重。

（二）验证动量定理；

小车M在恒力F作用下在时间Δt内速度由V₁变为V₂，则按动量定理：FΔt=（V₂-V₁）

按照质量与加速度关系的实验方法不改变系统的总质量和砝码桶中的砝码，则作用时间Δt=nTo，速度V₁和V₂可由打点纸带上测算出来。（根据匀加速运动中，物体在时间t内的平均速度就等于这段时间的即时加速度）。

（三）验证动能理VA=SA/4To  VB=SB/4To    Δt=nTo   To为周期=0.02秒

若质量m的物体在恒力F作用下沿直线前进一段距离Δs，物体的速度由V₁变为V₂则根据动能定理有：FΔs=1/2 m(V₂²-V₁²)

作用力F可由测力计测出，Δs和动能变化可从纸带上测算出来。

五、维护及注意事项

1、注意保护轨道及各零部件，避免受压、撞击、碰伤，以防变形影响实验效果。

2、车轮转动不灵活时松开一侧坚固螺母，调整顶尖至灵活为止。顶尖与顶尖间隙以小为宜，调好后将坚固螺母旋紧，可加适量润滑油。