① 设计性物理实验
http://218.246.181.147/cf46z/cgzs/grzy/students/cll/%E7%AC%AC%E4%BA%8C%E5%A4%A9%E7%A9%BA_%E6%9D%8E%E6%B2%BB%E6%96%B9/acadamic/wy/sywy/sikao10.htm 复制到浏览器地址
1. 按图3�10�4联好电路做实验时，有时不管如何调动a头和b头，检流计G的指针总指零，或总不指零，两种情况的可能原因各有哪些?
答：总指零的原因：测量回路断路。总不指零的原因：（1）E和Ex极性不对顶；（2）工作回路断路；（3）RAB上的全部电压降小于ES，Ex二者中小的一个。
2. 用电位差计可以测定电池的内阻，其电路如图3�10�6所示，假定工作电池E＞Ex，测试过程中Rc调好后不再变动，Rx是个准确度很高的电阻箱。R是一根均匀的电阻丝。L1、L2分别为Kx断开和接通时电位差计处于补偿状态时电阻丝的长度。试证明电池Ex的内阻r=[(L1-L2)/L2]Rx(Rx为已知)。
答：证明：设A为R上单位长度的电位差，Vx为K2的端电压，
则有： Ex=AL1----(1)
Vx=AL2----(2)
而Vx=Ex-ir=Ex-{Ex/(r+Rx) }r=Rx/(r+Rx)Ex
代入（2）式得:
{Rx/(r+Rx)}Ex=AL2----(3)
(1)除（3）得：
r={(L1-L2)/L2}Rx
3. 用箱式电位差计可以测定电阻或校准电流表。如图3�10�7(1)中，待校准电流表A和待测定的电阻Rx。R0是可调的准确度很高的电阻箱，其值可直接读出。(2)是UJ37箱式电位差计。怎样才能把Rx测算出来?A表如何校正?�
答：(1)测量电阻Rx
①调整可变精密电阻箱R0（作标准电阻用）的阻值，使电流表有适当偏转，如可能，使R0与Rx相接近。
②将3点接Ex(+)，2点接Ex(-)，测出Vx(Rx两端的电位差)。
③将4点接Ex(+)，3点接Ex(-)，保持电流不变，测出V0(R0两端的电位差)。
④因Rx和R0通过的电流相同，故：Rx=(Vx/V0)R0
(2)标准电流表
①将4点接Ex（+），3点接Ex(-),调整R0,使电流表A指示第一个校准点。测出R0两端的电位差V1,得第一校准点的电流I1(I1=V1/R0)。
②同法测出同一校准点的电流I2,I3,......。
③作出校准曲线。
4. 如图3�10�4所示的电位差计，由A~B是11m长的电阻丝，若设a=0.1V/m)，11m长的电压降是1.1V，用它测仅几毫伏的温差电动势，误差太大。为了减少误差，采用图3�10�8所示电路。图3�10�8是将11m长的电阻丝AB上串接了两个较大的电阻R1和R2。若A B的总电阻已知为r,则R1、R2、r上的总电压为1.1V，并设计AB(11m)电阻丝上的a=0.1mV/m，试问R1+R2的电阻值应取多少?若标准电池E0 的电动势为1.0186 V，则R1可取的最大值和最小值分别为多少(用线电阻r表示)?
答：（1）当电位差计单位长度电阻线的电位差为V0时，电阻线AB上的电位差VAB=11V0。单位电位差为V0'时，AB上的电位差VAB′=11V0′。这时的工作电流I′=VAB′/r。 而 VAB=I′（R1+R2）+VAB′，
得 R1+R2=（VAB-VAB′）/I′=[（VAB/VAB′）-1]r=[（V0/V0′）-1]r=999r
（2）若R2I′=E0 则R1为最小
有R1I′+E0+I′r=1.1
R1min=（1.1-E0-I′r）/I=73r
若R2I′+Ir′=E0 则R1为最大
有R1I′+E0=1.1
R1max=（1.1-E0）/I′=74r
设计性实验 7 用电位差计校准电流表
一、实验目的
1、理解电位差计的工作原理，掌握电位差计的使用方法；
2、用UJ36型电位差计校准微安表。
二、设计要求
1、设计用电位差计校准微安表的电路，画出电路图。
2、在下述仪器中，选取合适的器具，并选用合适的参数，利用UJ36型电位差计对一块100μA、1.5级的微安表进行校准：
①DZX2l型电阻箱 ②滑线变阻器 ③稳压电源 ④安培表 ⑤伏特表 ⑥开关 ⑦导线
3、用所选的仪器，校准微安表，并作出校正曲线。
三、思考题
1、电位差计是用来测量电动势或电压的，如何用它来测量通过电流表的电流？
2、在校准电流表时，要使通过电流表的电流在电表的整个量程内按要求变动，如何才能达到这个目的？
3、如何作电流表的校正曲线？校正值 如何计算？如何由电表的指示值，根据校正曲线得到相应的正确电流值？
4、能否设计一个电路，用电位差计校准一块量程为3V的电压表？
最大的科学仪器
最大的科学仪器为安置在瑞士日内瓦西尔恩的大正电子（LEP）存储环，其周长为27公里。
该环本身的直径为3.8米。重量超过6万吨的科学仪器被安置在管道及8个工作区内。
最新的最重的元素
1991年1月，美国加利福尼亚州劳伦斯利物莫尔国家实验室和俄罗斯杜布纳核研究联合学院
的科学家，宣称发现了也许是世界上最新的最重的元素枣元素114。该元素包含114质子，据称
比其他超重原子更为稳定。该元素产生于钙同位素对富含中子的钚同们素的轰击。
最强的酸性溶液
强酸碱溶液的Ph值分别趋向于0和14，但如果将该值作为标准来形容“强酸”是远远不够的
。强酸之中最强者是5价氟化锑溶解量为80%的氢氟酸。该种酸性溶液的酸性尚未测定，但即使
稍弱的溶解量为50%的溶液酸度也比浓硫酸溶液强1018倍。
最致命的人工合成化学制品
在75种已知的二恶英中，最具致命性的是2、3、7、8-四氯二苯并P-二恶英，它比氰化物的
毒性强15000倍。
最具磁性的物质
钕铁硼化物Nd2Fe14B最大的能量产出为280千焦/立方米（所谓能量产出是在某一特定操作
点，一块磁铁能够提供的最大能量）。
最强有力的神经性毒气
1952年，英国位于威尔特郡波唐的化学防御实验基地开发出一种超强性毒气。该物质的毒
性为第一次世界大战中所使用的光气毒气的300倍。该物质空中密度达10毫克/立方米即可致命
，口服致命的最小量为0.3毫克。
最苦的物质
品味起来最苦的物质的基本构成为阳正离子，经商业开发被制造成为苯甲酸盐和糖化物。
其检味标准可低至1/5亿。1/1亿的稀释溶液尚可留下长久的苦味。
最甜的物质
有一种植物假种皮的提取物（所谓提取物是某些植物种子上的附属物）的甜度，相当于蔗
糖甜度的6150倍。这种植物发现于西非部分地区。
密度最大的元素
地球上密度最大物质为金属锇，其值为22.8克/立方厘米。据计算，黑洞核心的单一组成物
的密度为无限大。
密度最小的物质
固体物质中密度最低的是硅氧气凝胶。硅黏合在一起后组成极小的球体，与氧原子结合成
长长的几串，串与串之间为气囊所分隔。气凝胶中最轻者密度仅为0.005克/立方米，产生于美
国加利福尼亚州劳伦斯利物莫尔国家实验室。该物质将主要被应用于空间中收集微流星体及彗
尾中的残余碎屑。
最高的温度
人类所能产生的最高温度是5.1亿摄氏度枣约比太阳的中心热30倍，该温度是美国新泽西州
普林斯顿等离子物理实验室中的托卡马克核聚变反应堆利用氘和氚的等离子混合体于1994年5月
27日创造出来的。
最高的超导温度
1993年4月，在瑞士苏黎世的实验室，水银、钡、钙和铜氧化物的混合物HgBa2Ca23Cu3O1+
X和HgBa2CaCu2O6+X产生了巨大超导性，伴随的最大转移温度为-140.7°C。比其更高的温度皆
未经证实。
最富吸收性的物质
美国农业研究和服务部于1974年8月18日宣布：一种超级吸收物与铁一起处理后在水中可吸
收自身重130倍的重量。该物质中淀粉提取物占50%，丙烯氨化物和丙烯酸各占25%。该物质长时
间保持均衡温度的能力合其成为重复性使用冰袋的理想原料，这一点在美国密歇根州底特律市
的一次比赛中可以得到证实：该物质为一个14岁的的棒球降低体温。
最热的火焰
碱性氮化碳能够产生最热的火焰，在1个大气压下，该物质能够产生温度高达4988°C的火
焰。
最低的温度
绝对零温度-即绝对温标上的零开-相当于-273.15°C，当达到这一温度时所有的原子的分
子热量运动都将停止。所达到的最低温度为280微微开，该温度是1993年2月于芬兰赫尔辛基大
学的低温实验室利用核去磁装置产生并宣布的。
最难以捉摸的蛋白质
美国马萨诸塞州波士顿的哈佛大学医学院的生物化学家于1990年在有关蛋白质的行为牲取
得了重大发现。长久以来人们一直相信由氨基酸组成的蛋白质群体，只能由另外被称为角媒的
蛋白质分解并重新组合。哈佛大学的科学家们对一种称为因蛋白的极微小的蛋白质进行监控，
将其从较长的蛋白质链上分割下来然后再将该链条的两端切口重新连接，消除任何该蛋白质曾
在链条中存在的迹象。人们预期该蛋白质独特的性质在对抗诸如结核、麻风等疾病的斗争中能
助我们一臂之力。
最大的星系
距地球大约10.7亿光年的阿贝尔2029星系群的中心星系，其直径为5.60万光年--相当于银
河系直径的80倍。
最亮的星系
最亮的星系为AMP08279+5255，一个遥远的星系，其红移（测量光波长的单位）为3.87，亮
度为太阳亮度的5×1015倍。
最遥远的物体
已知的最遥远的物体为一红移为6.68的无名星系，是肖文臣、肯尼斯、兰泽塔、塞巴斯蒂
安·帕斯卡瑞拉（皆为美国人）于1998年发现的。我们所看到的是该星系年龄只有目前年龄10
%时的宇宙景象-这是至今我们所得到的史前最遥远的景象。
最大的星
M类的超大星猎户座的直径为9.8亿公里，比太阳大700倍。
最大的卫星
太阳系中行星的最大卫星是位于木星轨道上的木卫三，其直径为5268公里，质量为1.4828
0吨，为月球质量的2..017倍。
最隐蔽的星
1999年2月，美国马里兰大学的罗宾卓·莫海卜博士宣布在银河系边缘发现巨大光环式星体
群，被称为MACHOS。尽管我们看不到此星，但是由于其重力对于其他背景星光线的折射而为我
们所觉察，该星群可能有绕其旋转的反射卫星，有生命体存在。该生命体能够看到自身的反射
星系而对我们的星系却一无所见，正如我们对他们的一无所见一样。
数量最少的物质
1997年，一种叫做西博格（Sg-106元素）的化学物质被制造出来，其数量只有7个原子。之
所以这样命名，是为了纪念已故诺贝尔物理奖的获得者、钚的发现者——格林·西博格博士。
最小的产品
扫描隧穿显微镜探针的终端为单一的一个原子组成世界上最小的人造金字塔的最后三层：7个
原子、3个原子和1个原子。1990年1月，美国加利福尼亚州圣何塞IBM阿莫登研究中心的科学家
宣称：他们利用扫描隧穿显微镜移动并重新排列氙和镍表面的单个原子以便出其公司的开头字
母：IBM。其他实验室马曾对其他元素的单个原子采取过此类技术。
最隔热的物质
1993年4月，莫里斯·渥德研制出一种复合物质并宣布其存在。该物质被称为NFAAR，能短
期隔离子温度（1万度）。
最强的光源
在持续发光的光源中，最强的是加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华渥泰科工业有限公司于198
4年3月完成的313千瓦、120万烛光的高压氩弧灯。
最强的电流
美国橡树岭国家实验室的科学家于1996年4月得到迄今为止最强的电流。他们在一根超导电
线上传导了200万安培的电流。家用导线能够承载的最大电流为1000安培。
最大的太阳站
就发电能力而言，世界上最大的太阳能发电设施是位于美国加利福尼亚洲莫哈维沙漠，由
加州大学操作服务部动作的哈伯湖太阳能站。该太阳能发电站的发电能力为160兆瓦。该电站覆
盖地区面积为518公顷。
最大直流电发动机
总发电能力为51300千瓦的最大直流发电机是三菱电气公司为核聚变提供能量而设计的。这
座长度为16.5米、重量为353吨的发电机于1995年5月被安装在日本原子能研究所内。
最快的离心机
1975年，英国伯明翰大学将一根长度为15.2厘米的锥形碳纤维棒在真空状态下旋转，创造
了7250公里/小时的人工旋转最高速度。1923年，瑞士化学家西奥多·斯渥德博格发明了超离心
机去分离有机物的混合体。为了使其速度更快，科学家在真空状态下安装一个磁场以帮助旋转
器减少摩擦阻力。
最精密的天平
德国生产的4108型超微天平能测量的物体最轻达0.5微克，其精确度可达0.01微克，或者是
1×10-8克，这相当于本页纸中一个句号所用墨水重量的1/60。
最精微的切割工具
根据1983年6月的报道，美国加利福尼亚州劳伦斯利物莫尔国家实验室的大型光学钻石切割
机能够将一根头发纵向切割3000次。
最快的信号
1996年，德国科隆大学的一组科学家宣称他们完成了爱因斯坦狭义相对论，他们以超光环
的速度发出了一个信号。该信号是莫扎特第四十交响曲的一部分，用以证实先前实验的发现。
在该实验中，微波被分成两部分，用以证实先前实验的发现。在该实验中，微波被分成两部分
一部分透过特殊的过滤装置传导，而另一部分则通过空气传导。这两部分本来都应以光速运行
但通过过渡装置的信号的速度却比通过空气的信号快4.7倍。
持续时间最长的日蚀
日蚀（月亮界于太阳和地球之间）持续的最长时间为7分31秒。1955年发生在费城西部持续
时间为7分8秒的日蚀是近年最长的一次。据预测，2186年大西洋中部地区将发生一次持续时间
为7分29秒的日蚀。1995年，泰国曼谷的一次日蚀中，一们母亲和孩子被摄入照片，这次日蚀在
该国某些地区为日全蚀。月蚀（月亮运行进入地球的阴影）持续的最长时间为1小时47分。200
0年7月16日，在北美的西海岸人们将看到这种景象。
最长的科学索引
完成于1992年12月的第12版《化学摘要》总索引，共计215880页，分为115卷，共有词条3
5137626条，重达246.7公斤。该书为化学领域的共计3052700篇已发表的文章提供索引参考。
最完整的多细胞动物基因组顺序
第一种整个基因获得排序的多细胞动物是一种体长为1毫米，居住在土壤当中的蚯蚓。虽然
成虫的整个身体仅包括959个细胞（人类的细胞数以亿万计），但该虫包含1亿遗传碱，共组成
1.8万个基因，50%以上的已知人类细胞与该虫所拥有的形式相似。描绘该虫的基因组是西德尼
布莱那博士的脑力劳动成果，他在60年代于英国分子生物医学研究委员会实验室开始了该项目
的研究并于1990年进行精确排序。
最早使生物在空中漂浮的机器
1997年，荷兰阿姆斯特丹奈梅亨大学的安德鲁凯姆博士和他的同事利用一块超导磁石使一
只活着的青蛙漂浮在半空中。他们还利用鱼类和蟋蟀做了类似的实验。
最早的远距离传送
由奥地利因斯伯拉克大学的安东·赛林格教授领导的研究者们已将一个光子进行了远距离
传送。在二者没有任何关系和联系的情况下，该光子的物理属性即刻被传递给另一个光子，该
实验需要3个光子、一个原光子和两个缠绕在一起的光子参与，这两个光子的物理属性（或者是
自旋）是互补的。当原光子和其他一个光子的旋转被测量时，另外一个光子则取代第一个光子
进行旋转。19世纪60年代的流行科学幻想电视连续剧《星球旅行》最先激发了人们对于远距离
传送的普遍兴趣。
参考资料：《科技之光》
② 大学物理实验里的设计性实验怎么做
2研究型实验及其开设要求2.1研究型实验的基本内涵通常“研究型”物理实验是在综合性、设计性物理实验的基础上由学生自己选题、查阅文献、设计实验方案，在教师指导下完成实验。“研究型”实验通常是要求学生带着问题测取数据，摸索实验规律，然后带着问题查找资料、探寻答案，并试着对所观察到的现象进行理论分析，并做出合理的解释。这类实验的开设目的是全方位地锻炼学生实验研究的能力，充分调动学生的主动性和积极性，激发他们从事物理学研究的兴趣和热情，为以后从事科研工作打下良好的基础。2.2研究型实验的选题研究型实验要精心选题、科学设计。实验内容要新颖、有趣味性，物理现象比较明显和具有可研究性。同时还要考虑实验室条件和学生的水平与能力，能让学生在比较熟悉的理论基础上作初步的分析与发展。既要与已知的现象、理论和方法有联系又要有一定的深度和广度。作为基础物理实验，研究型实验内容不能过于复杂，要求不宜过高，要能通过分析、讨论和查阅资料等方式让学生可以比较容易地设计和实施实验方案。2.3如何开展研究型实验的教学与传统物理实验不同，研究型实验可以较充分地发挥学生的主观能动性去探索未知的领域。因此，开设此类实验项目的最好方式是利用实验室开放的形式，由学生自主选择和掌握实验时间。研究型实验项目可以有教师指定和学生自拟等形式，但无论那种形式，对实验指导教师都提出了更高的要求。指导教师要对学生所选的研究型实验项目在实施过程中可能出现的各种问题有充分的估计和认识，能够引导、启发和激励学生完成实验，并掌握能作进一步深入研究的空间。研究型实验更注重实验结果的分析、讨论和总结。因此，学生完成研究型实验后要求写出的实验报告可以不同于普通实验的报告，可以写成研究总结报告形式或研究论文形式，甚至可以采用学术报告的形式口头报告研究结果。3利用迈克耳逊干涉仪进行研究型实验项目的设计迈克耳逊干涉仪是一种典型的利用分振幅方法实现干涉的光学仪器，作为近代精密测量光学仪器之一，被广泛用于科学研究和检测技术等领域[4]。利用迈克耳逊干涉仪，能以极高的精度测量长度的微小变化及其与此相关的物理量。如果与CCD摄像、图象处理等现代监测技术结合，可以实时观测和分析各种干涉现象的变化，达到干涉检测和自动控制的目的[5,6]。因此，利用迈克耳逊干涉仪进行研究型实验设计具有变化多、内容丰富、研究性突出等特点。这里我们以“利用迈克耳逊干涉仪测量气体折射率”为题，作为一个研究型实验的案例，简述其实验设计与实施过程。3.1设计原理与实验装置实验时，可以向学生提供：迈克耳逊干涉仪、He-Ne激光器、带气压表的“气室”、CCD图象采集系统等实验器材，要求设计一个实验方案并测定空气等气体的折射率。这里简述实验基本原理：在传统的迈克耳逊干涉仪的一个测量光路上放置一个可充气的“气室”，干涉图的观测采用CCD和计算机进行图象采集与处理。如图1为利用迈克耳逊干涉仪测定气体折射率的实验光路图。图1实验光路图图中P为“气室”，它是由腔体、压力表和皮囊等组成。通过皮囊可以给气室中的气体增加压力，也可以通过皮囊的减压阀放气给气室减压，腔内气压可以通过压力表读出。图中接收屏W处放置一CCD摄像头，干涉图像可以通过计算机进行显示和处理。当激光束通过图1中M1前面的气室时，干涉图样随气室里气体气压的变化而变化：当气压增加时，干涉圆环从中心涌出；反之，干涉圆环向中心陷入。通过研究气体压强变化与条纹移动的关系可以得到气体折射率。在恒定温度下，气体折射率n与气压成正比：(1)式中p为气体压强，k为比例系数。在绝对真空下，则。对于常压条件下，则，当气室内压强改变时，由于折射率的变化引起光程差改变（），可以观测到条纹的移动个数N。各参数之间的关系为(2)式中L为气室的有效长度，由上述各式可以推得常压()下空气折射率为(3)3.2实验结果与分析利用图1的光路经仔细调节可以获得等倾干涉图象，图2是经CCD和计算机系统采集到的干涉图象。当改变气室内的压强时可以看到干涉圆环从中心涌出或向中心陷入。实验中先向气室充气加压，然后缓慢放气并观测干涉圆环向中心陷入的条纹数。实验中用He-Ne激光作为光源（=632.8nm），所用气室的有效长度L=75mm，如果常压取标准大气压强760mmHg，则(3)式可以写成：(4)表1给出了气室内压强增加值与条纹移动数N和计算得到的折射率之间的关系。图2CCD和计算机系统采集到的干涉图象表1：气室内压强增加值、条纹移动数N和计算得到的折射率值/mmHg230210190170150130110N/个20.819.016.615.013.511.89.81.00029031.0029041.00028051.00028321.00028891.00029141.0002860对测量数据求平均值并计算不确定度，得到数据处理的方法还可以用作图软件，作出～N的关系曲线，通过求斜率计算得到折射率。空气折射率的标准值是1.0002926（对nm）[7]，测量误差主要来自条纹移动非整数部分的估读和气压表读数误差。另外，对气室的有效长度L和实验室的常压的测量也对实验结果引入误差。3.3实验内容和难度的拓展作为研究型实验，迈克耳逊干涉仪可以提供丰富的设计思想。例如，采用上述方法将气室与一充满不同气体的气囊（如氧气袋）相连，可以用于测量各种气体的折射率；如果对CCD采集图象进行计算机处理和编程可以实现条纹移动的自动记数；利用这一实验系统可以仔细观测、分析定域和非定域干涉现象[8]；如果采用面光源或扩束的平行光作为光源，在图1光路中气室P换成一个平板玻璃（或有机玻璃片、透明塑料片等），则可以检测玻璃表面平整度或介质内部的不均匀性；如果对有机玻璃片或透明塑料片等施加一定的应力，用上述方法可以分析透明介质的应力分布。等等这些内容经过精心设计均可作为研究型实验开设。值得一提的是根据综合性、设计性实验的不同要求，将上述研究型实验进行适当的教学设计，完全可以开设成综合性或设计性实验。
③ 设计性物理实验气垫导轨测重力加速度
【试验目的】：
1．研究测重力加速度的方法；
2．测量本地区的重力加速度。
【实验原理】：
当气轨水平放置时，自由漂浮的滑块所受的合外力为零，因此，滑块在气轨上可以静止，或以一定的速度作匀速直线运动。在滑块上装一与滑块运动方向严格平行、宽度为 的挡光板，当滑块经过设在某位置上的光电门时，挡光板将遮住照在光敏管上的光束，因为挡光板宽度一定，遮光时间的长短与滑块通过光电门的速度成反比，测出挡光板的宽度 和遮光时间 ，则滑块通过光电门的平均速度为：
若 很小，则在 范围内滑块的速度变化也很小，故可以把平均速度看成是滑块经过光电门的瞬时速度。 越小，则平均速度越准确地反映该位置上滑块的瞬时速度，显然，如果滑块作匀速直线运动，则滑块通过设在气轨任何位置的光电门时瞬时速度都相等，毫秒计上显示的时间相同，在此情形下，滑块速度的测量值与 的大小无关。
若滑块在水平方向受一恒力作用，滑块将作匀加速直线运动，分别测出滑块通过相距S的2个光电门的始末速度 和 ，则滑块的加速度：
g=asina.
【待测物理量】：
V〈物体运动速度〉、a〈物体运动加速度〉、g〈本地区的加速度〉、 、 、 〈物体在两光电门之间的运动时间〉．
【实验仪器及其使用介绍】：
气垫导轨、数字毫秒计、滑块、游标卡尺、垫块。
一、气垫导轨
气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。实物如右图所示：
它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 减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差。使实验结果接近理论值。配用数字计时器或高压电火花计时器记录滑行器在气轨上运动的时间，可以对多种力学物理量进行测定，对力学定律进行验证。
1、导轨
导轨是用三角形铝合金材料制成。可以调整其平直度，常把它用螺丝固定在工字钢上，导轨长1.50~2.20 m，两侧面非常平整，并且均匀分布着许多很小的气孔。导轨一端封闭，上面装有定滑轮，另一端有进气嘴，通过皮管与气源相连。当压缩空气进入导轨后，从小气孔喷出，在导轨和滑块之间形成空气层，导轨和滑块两端都装有缓冲弹簧，使滑块可以往返运动。工字钢底部装有3个底脚螺丝，用来调节导轨水平，或将垫块放在导轨底脚螺丝下，以得到不同的斜度。
2、滑块
图2-13 滑块装置
滑块是在导轨上运动的物体，一般用角铝制成，内表面经过细磨，能与导轨的两侧面很好的吻合。当导轨中的压缩空气由小孔喷出时，垂直喷射到滑块表面，它们之间形成空气薄层，使滑块浮在导轨上（图2-13）。根据实验要求，滑块上可以安装挡光板、重物或砝码。滑块两端除可装缓冲弹簧外，也可装尼龙搭扣及轻弹簧。
3、光电转换装置
图2-14 光电转换装置
光电转换装置又称光电门，由聚光灯泡和光敏管组成（图2-14）。聚光灯泡的电源由数字毫秒计供给， 图2-14光电转换装置只要接通毫秒计电源开关，聚光灯泡即可点亮，发出的光束正好照在光敏管上，光敏管与数字毫秒计的控制电路连接。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，触发毫秒计开始计时；当光照恢复或光照又一次被遮住（视数字毫秒计的工作状态而定），又产生一个电信号，使毫秒计停止计时。毫秒计显示出一次遮光或两次遮光之间的时间间隔。
4、注意事项
气轨是一种高精度实验装置，导轨表面和滑块内表面有较高的光洁度，且配合良好。因此，各组导轨和滑块只能配套使用，不得与其他组调换，实验中要严防敲碰、划伤导轨和滑块（特别是滑块不能掉在地上）；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；导轨和滑块表面有污物或灰尘时，可用棉纱沾酒精擦拭干净；导轨表面气孔很小，易被堵塞，影响滑块运动，通入压缩空气后要仔细检查，发现气孔堵塞，可用小于气孔直径的细钢丝轻轻捅通；实验完毕，应将轨面擦净，用防尘罩盖好。
二、数字毫秒计
数字毫秒计时器简称为数字毫秒计。
是一种能够准确测量横断时间间隔的及时毫秒计，测量的最短时间间隔可达到百万分之一秒（0.1ms）。实验室通常配用的是JSJ_3A型的数字毫秒计，它采用cmos集成电路，利用石英晶体稳定的震荡特性产生10kz电脉冲，即每秒钟内产生一万个脉冲，两个脉冲之间的间隔是一万分之一秒。我们把相邻脉冲的时间间隔称之为时基。振荡经分频后，除保留10kz脉冲外，还得到1kz电脉冲。由三者构成时基脉冲信号（即时基分别为0.1ms，1ms和10ms）。用这些脉冲在开始计数和停计数的时间间隔内推动计数器计数，即一个脉冲一个数。从停止到计这一段时间计数器的所记的数由显示窗口显示出来。由此得时间为数字窗显示的数值乘以时基。实物如右上图所示：
JSJ——3A数字毫秒计面板如右图所示，
其各建名称及其功能如下:
控制方式选择开关：该开关上标有“机控”·“光控”。机控是指用机械接触来控制开关的通与开，从而控制毫秒机的及时与停机；光控是指用光信号控制计时与停计。本实验用光控及时方法，即测量须将选择开关拔至光控一端。
计时方式选择开关：开关上标有“A”和“B”。选择开关置于A时，毫秒计的计时时间显示的时光照被遮挡时开始计时，遮挡结束时计时停计。当选择开关置于B时，毫秒级显示的是光敏管被两次遮挡的时间间隔，即迈着当任何一只光敏管时，计时开始，当任何一只光敏管被又一次遮挡时，及时停止。
清零方式选择开关：为了便于读出计时结果，根据测量的不同需要，毫秒计数字的时间可以长久保留，也可以短暂保留。当清零方式选择开关置于“手动”位置时，数字窗中显示的时间数字，只有在按动手动复位按钮放可消除。否则会长时间保留下去，并会累加到毫秒计以后的时间数字上。当该选择开关置于“手动”位置时，数字窗中显示的时间数字经过一定时间间隔后会自动回零。
延时按钮：当清零方式选择开关置于“手动”位置时，数字窗中显示的时间数字保留的时间长短由此按钮控制。旋转此钮时，显示时间的长短在0~3s间连续可调。
手动复位：当轻灵方式选择开关置于0.1s，1ms，10ms三种，由测量需要而选择适当档位。时基补通，对应显示数字所代表的时间长短不同，其仪器的最大误差也不同。例如，数字窗中显示数为2677，对于时基为0.1ms，时间为2677×0.1ms=267.7ms，为0.1ms;而对于时基为1ms，则时间为2667×1ms=2667ms，为1ms。
注意：在轨道没有充气的情况下，不要将滑块拿下或取下，更不要在导轨上滑动滑块！