使用电火花打点计时器验证牛顿第二定律实验报告(数据处理部分)
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0.0040
0.0034
0.0022
平均加速度a( )
0.0805
0.0594
0.0516
0.0352
a-(1/M+m)图
由图得，斜率F=k=0.0656，，相对不确定度E= =11。6%
误差分析：摩擦力平衡不准，轨道不平。
1.750
2.070
3.720
6.330
S2-S1( )
0.0006
0.0027
0.0073
0.0170
S3-S2( )
0.0008
0.0030
0.0068
0.0151
平均加速度a( )
0.0109
0.0445
0.1102
Βιβλιοθήκη Baidu0.2508
a-F图：
横坐标为F，纵坐标为a
由图得，斜率k=4.6174，M+m= =0.217kg，相对不确定度E= =6.9%
∆s3=s4-s3=1.50cm
∆s4=s5-s4=1.70cm
由以上数据可知，在误差范围内，∆s为
2.用常规方法验证牛顿第二定律（m<<M）
(1)小车质量M一定，改变拉力F三次，打出四条纸带，分别求出相应的加速度a，画出a-F图并作误差分析。
小车质量M：193g，砝码桶质量：4.2g，取g=9.8
小车质量M：193g，砝码桶质量：4.2g，取g=9.8
砝码桶全重/g
4.2
5
6
9.5
拉力(F/N）
4.11
4.90
5.88
9.31
纸带取三个间隔,间隔t为0.08s
纸带8
纸带9
纸带10
纸带11
S1( )
1.610
1.500
2.310
3.120
S2( )
1.670
1.770
3.040
4.820
S3( )
(2)拉力F一定，改变小车质量三次，打出四条纸带，分别求出相应加速度a，画出a- 图并作误差分析。
砝码桶与重物质量：6g，取g=9.8 ，则拉力F=5.88 N
小车重M/kg
0.193
0.203
0.213
0.223
1/M
5.181347
4.926108
4.694836
4.484305
纸带取三个间隔,间隔t为0.08s
误差分析：摩擦力平衡不准，轨道不平。
(2)拉力F一定，改变小车质量三次，打出四条纸带，分别求出相应加速度a，画出a- 图并作误差分析。
砝码桶与重物质量：6g，取g=9.8 ，则拉力F=5.88 N
小车与砝码重M+m/kg
0.193
0.203
0.213
0.223
1/M+m
5.181347
4.926108
4.694836
4.484305
纸带取三个间隔,间隔t为0.08s
纸带2
纸带4
纸带5
纸带6
S1( )
2.10
2.26
2.42
2.14
S2( )
2.59
2.62
2.74
2.37
S3( )
3.13
3.02
3.08
2.59
S2-S1( )
0.0049
0.0036
0.0032
0.0023
S3-S2( )
0.0054
砝码桶全重/g
4.2
5
6
9.5
拉力(F/N）
4.11
4.90
5.88
9.31
纸带取三个间隔,间隔t为0.08s
纸带1
纸带7
纸带2
纸带3
S1( )
1.910
1.950
2.100
3.120
S2( )
2.120
2.190
2.390
3.520
S3( )
2.320
2.430
2.670
3.860
S2-S1( )
0.0594
0.0516
0.0352
a-(1/M)图：
横坐标为1/M，纵坐标为平均加速度a
由图得，斜率F=k=0.062，，相对不确定度E= =5.4%
误差分析：摩擦力平衡不准，轨道不平。
3.用整体法验证牛顿第二定律（m<<M）
(1)保持M+m=203.3g一定，改变拉力F三次，打出四条纸带，分别求出相应的加速带a，画出a-F图并作误差分析。
0.0021
0.0024
0.0029
0.0040
S3-S2( )
0.0020
0.0024
0.0028
0.0034
平均加速度a( )
0.0320
0.0375
0.0445
0.0578
a-F图
由图得，斜率k=4.8073，M’= =0.208kg，相对不确定度E= =7.8%
误差分析：摩擦力没有完全平衡，轨道不平整导致的运动过程中受力不一致。
纸带2
纸带4
纸带5
纸带6
S1( )
2.10
2.26
2.42
2.14
S2( )
2.59
2.62
2.74
2.37
S3( )
3.13
3.02
3.08
2.59
S2-S1( )
0.0049
0.0036
0.0032
0.0023
S3-S2( )
0.0054
0.0040
0.0034
0.0022
平均加速度a( )
0.0805
四、实验内容及数据处理
1.用自由落体纸带研究匀变速直线运动规律
(1)用两条纸带通过限位孔夹住墨粉盘，打开开关，纸带在重锤带动下做自由落体运动，打出纸带；
(2)在纸带上取等间隔的几段，S1、S2……画出S-i图
(1)验证匀变速直线运动公式：∆s=C
∆s1=S2-S1=1.80cm
∆s2=s3-s2=1.50cm
0.0034
0.0022
平均加速度a( )
0.0805
0.0594
0.0516
0.0352
a-(1/M+m)图
由图得，斜率F=k=0.0656，，相对不确定度E= =11。6%
误差分析：摩擦力平衡不准，轨道不平。
1.750
2.070
3.720
6.330
S2-S1( )
0.0006
0.0027
0.0073
0.0170
S3-S2( )
0.0008
0.0030
0.0068
0.0151
平均加速度a( )
0.0109
0.0445
0.1102
Βιβλιοθήκη Baidu0.2508
a-F图：
横坐标为F，纵坐标为a
由图得，斜率k=4.6174，M+m= =0.217kg，相对不确定度E= =6.9%
∆s3=s4-s3=1.50cm
∆s4=s5-s4=1.70cm
由以上数据可知，在误差范围内，∆s为
2.用常规方法验证牛顿第二定律（m<<M）
(1)小车质量M一定，改变拉力F三次，打出四条纸带，分别求出相应的加速度a，画出a-F图并作误差分析。
小车质量M：193g，砝码桶质量：4.2g，取g=9.8
小车质量M：193g，砝码桶质量：4.2g，取g=9.8
砝码桶全重/g
4.2
5
6
9.5
拉力(F/N）
4.11
4.90
5.88
9.31
纸带取三个间隔,间隔t为0.08s
纸带8
纸带9
纸带10
纸带11
S1( )
1.610
1.500
2.310
3.120
S2( )
1.670
1.770
3.040
4.820
S3( )
(2)拉力F一定，改变小车质量三次，打出四条纸带，分别求出相应加速度a，画出a- 图并作误差分析。
砝码桶与重物质量：6g，取g=9.8 ，则拉力F=5.88 N
小车重M/kg
0.193
0.203
0.213
0.223
1/M
5.181347
4.926108
4.694836
4.484305
纸带取三个间隔,间隔t为0.08s
误差分析：摩擦力平衡不准，轨道不平。
(2)拉力F一定，改变小车质量三次，打出四条纸带，分别求出相应加速度a，画出a- 图并作误差分析。
砝码桶与重物质量：6g，取g=9.8 ，则拉力F=5.88 N
小车与砝码重M+m/kg
0.193
0.203
0.213
0.223
1/M+m
5.181347
4.926108
4.694836
4.484305
纸带取三个间隔,间隔t为0.08s
纸带2
纸带4
纸带5
纸带6
S1( )
2.10
2.26
2.42
2.14
S2( )
2.59
2.62
2.74
2.37
S3( )
3.13
3.02
3.08
2.59
S2-S1( )
0.0049
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0.0032
0.0023
S3-S2( )
0.0054
砝码桶全重/g
4.2
5
6
9.5
拉力(F/N）
4.11
4.90
5.88
9.31
纸带取三个间隔,间隔t为0.08s
纸带1
纸带7
纸带2
纸带3
S1( )
1.910
1.950
2.100
3.120
S2( )
2.120
2.190
2.390
3.520
S3( )
2.320
2.430
2.670
3.860
S2-S1( )
0.0594
0.0516
0.0352
a-(1/M)图：
横坐标为1/M，纵坐标为平均加速度a
由图得，斜率F=k=0.062，，相对不确定度E= =5.4%
误差分析：摩擦力平衡不准，轨道不平。
3.用整体法验证牛顿第二定律（m<<M）
(1)保持M+m=203.3g一定，改变拉力F三次，打出四条纸带，分别求出相应的加速带a，画出a-F图并作误差分析。
0.0021
0.0024
0.0029
0.0040
S3-S2( )
0.0020
0.0024
0.0028
0.0034
平均加速度a( )
0.0320
0.0375
0.0445
0.0578
a-F图
由图得，斜率k=4.8073，M’= =0.208kg，相对不确定度E= =7.8%
误差分析：摩擦力没有完全平衡，轨道不平整导致的运动过程中受力不一致。
纸带2
纸带4
纸带5
纸带6
S1( )
2.10
2.26
2.42
2.14
S2( )
2.59
2.62
2.74
2.37
S3( )
3.13
3.02
3.08
2.59
S2-S1( )
0.0049
0.0036
0.0032
0.0023
S3-S2( )
0.0054
0.0040
0.0034
0.0022
平均加速度a( )
0.0805
四、实验内容及数据处理
1.用自由落体纸带研究匀变速直线运动规律
(1)用两条纸带通过限位孔夹住墨粉盘，打开开关，纸带在重锤带动下做自由落体运动，打出纸带；
(2)在纸带上取等间隔的几段，S1、S2……画出S-i图
(1)验证匀变速直线运动公式：∆s=C
∆s1=S2-S1=1.80cm
∆s2=s3-s2=1.50cm