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)
验证牛顿第二定律—实验数据的处理
- 1 -验证牛顿第二定律〖实验目的〗：验证牛顿第二定律。
即①质量一定时，加速度与作用力成正比；②作用力一定时，加速度与质量成反比。
〖实验原理〗：1．保持研究对象的质量不变，改变小桶里砂的质量，即改变牵引力，用打点计时器打出测算小车运动的加速度，用图象法验证加速度是否与作用力成正比。
2．保持小桶及其中砂的质量不变，即保持牵引力不变，改变研究对象的质量，即在小车上加放砝码，用打点计时器打出纸带测算小车运动的加速度，用图象法验证加速是否与质量成反比。
〖注意事项〗：1．平衡摩擦力时不要挂小桶，应连着纸带，且接通电源，判断小车是否作匀速直线运动。
可用直接观察法，也可用打点计时器打出纸带判定（各点间距相等） 2．小车应打点计时器，且接通电源后待打点计时器稳定后才能放手。
3．本实验存在系统误差，为了减小系统误差必须：小车与钩码的总质量远远大于砂与砂桶的总质量，即：（M+m ）>>（)m M '+'分析：对于砂和砂桶整体分析：a m M F g m M )()('+'=-'+' 对于小车与钩码整体分析：a m M F )(+=联立上面两式求解得：)()()(m M m M gm M a '+'++'+'=拉小车的力F ：)()(1)()(m M m M gm M a m M F +'+'+'+'=+=当（M+m ）>>（)m M '+'时：g m M F )(+=4．画F a --和mM a +--1图象时应使所描的点尽量多地位于直线上，不在直线上的点尽量均匀分布在直线的两侧。
5．在验证a 与（M+m ）成反比时，横坐标选用mM +1，而不是（M+m ），原因是a——（M+m ）图线是曲线，不便直接观察a 与（M+m ）是否存在反比关系。
〖习题选编〗1．在验证牛顿第二定律的实验中，平衡摩擦力是： A 、不能将装砂的小桶通过滑轮系在小车上；B 、小车后的纸带必须连好，但打点计时器可以不打点；C、应使打点计时器打在小车所带纸带上的点迹间的距离相等；D每次改变小车的质量时，必须两再次平衡摩擦力。
牛顿第二定律的实验验证报告
牛顿第二定律的实验验证报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作验证牛顿第二定律，并观察物体在受力作用下的加速度与受力的关系。
二、实验仪器与材料1. 水平光滑桌面2. 牵引绳3. 悬挂于牵引绳上的滑轮4. 不同质量的物体5. 弹簧测力计6. 计时器7. 尺子三、实验步骤与结果1. 将水平光滑桌面放置平稳，并在桌边悬挂一个滑轮。
2. 将牵引绳绕过滑轮，一端系于待测物体上，并将其保持在静止状态。
3. 另一端的牵引绳通过弹簧测力计，并固定在桌子上方。
4. 释放物体，观察物体受力作用下的运动情况，并记录运动时间。
5. 重复实验5次，使用不同质量的物体。
四、实验数据分析1. 实验数据记录表|试验次数 |物体质量(kg)| 物体加速度(m/s^2)||--------|--------|------------|| 1 | m_1 | a_1 || 2 | m_2 | a_2 || 3 | m_3 | a_3 || 4 | m_4 | a_4 || 5 | m_5 | a_5 |2. 实验数据处理根据实验记录的数据，我们可以计算每组实验的物体加速度。
实验数据得出的物体质量分别为：m_1, m_2, m_3, m_4, m_5。
实验数据得出的物体加速度分别为：a_1, a_2, a_3, a_4, a_5。
五、实验结果分析通过实验数据处理，我们可以绘制物体质量与物体加速度的关系图，并通过该图来验证牛顿第二定律。
六、结论通过本次实验，我们验证了牛顿第二定律，即物体在受力作用下的加速度与受力成正比，与物体质量成反比。
实验数据的结果与理论预期相符，说明牛顿第二定律在实验中得到了验证。
七、实验小结本次实验通过实际操作验证了牛顿第二定律，并通过数据分析和结果分析得到了符合预期的实验结果。
实验过程中我们注意了实验数据的准确记录和实验环境的控制，确保了实验结果的可靠性。
实验的成功进行不仅加深了我们对牛顿第二定律的理解，也提高了我们的实验操作能力。
验证牛顿第二定律实验报告
实验5 验证牛顿第二定律一、实验目的1. 了解气垫技术和光电计时技术技术原理，掌握气垫导轨和计时计测速仪的使用方法。
2. 测量滑块加速度，验证牛顿第二定律。
二、实验仪器汽垫导轨及附件、MUJ-5B 型计时计数测速仪、电子天平三、实验原理1、速度测量宽度为Δs 的挡光片（如图1）垂直装在滑块上，随滑块在气垫导轨上运动，挡光片通过光电门时，测速仪测出挡光时间Δt ，则瞬时速度：ts dt ds t s v t ∆∆≈=∆∆=→∆lim（1） 式中Δs 根据实际宽度设置好，速度由测速仪自动计算并显示。
2、加速度测量挡光片随滑块通过光电门1和2，测出挡光片经过两个光电门的挡光时间1t ∆、1t ∆及从门1运动到门2的运动时间t ，测速仪自动按（2）式计算并显示加速度a 。
⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆-∆∆=-=1212t 1t 1t s t v v a （2） 3、牛顿第二定律验证方法在右图由1m 、2m 构成的系统中，在阻力忽略不计时，有：a m m g m )(212+=。
令g m F 2=，21m m M +=，则有Ma F =。
保持M 不变，改变F ，测a ，可验证a 与F 的关系；F 不变，改变M ，测a ，可验证a与M 的关系。
四、实验内容与步骤1.气垫导轨的水平调节分静态调平法或动态调平法。
采用静态调平法：接通气源后，将滑块在气垫导轨中间静止释放，观察滑块运动，根据运动方向判断并调节导轨调平螺钉，反复进行，使滑块静止释放后保持不动或稍微左右摆动。
2.练习测量速度和加速度。
3.验证牛顿第二定律（1）验证质量不变时，加速度与合外力成正比。
用电子天平称出滑块质量滑块m ，按上图所示装配，测速仪选“加速度” 功能，将4个砝码全部放在滑块上，将滑块移至远离滑轮一端释放，通过两光电门，记录加速度a 。
重复测量4次。
再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上，重复上述步骤。
（2）验证合外力不变时，加速度与质量成反比。
打点计时器实验报告
打点计时器实验报告 Modified by JEEP on December 26th, 2020.练习使用电火花计时器或电磁打点计时器实验报告姓名：___________ 同组姓名：______________ 时间：___________一、实验目的练习使用电火花计时器，利用打上点的纸带研究物体的运动情况；学会测量平均速度和瞬时速度。
二、实验器材电火花计时器，纸带，刻度尺，导线，电源三、实验步骤（1）把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上，检查两条白纸带是否已经正确的穿好，墨粉纸盘是否已经夹在两条白纸带之间。
（2）把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上。
（3）按下脉冲输出开关，用手水平的拉动两条纸带，纸带上就打下一列小点。
（4）取下纸带，从能看得清的某个点开始，选取一段合适长度的纸带，数一数纸带上共有多少个点。
如果共有n 个点，点子的间隔数就为n-1个，用t=(n-1)s计算出纸带的运动时间t。
（5）将纸带上的点划分成4个相等的时间间隔，用刻度尺测量一下各时间段内，纸带通过的位移△x有多长。
（6）利用公式计算出纸带在各段时间内的平均速度。
把测量和计算的结果填入表1中。
（7）选取一段清晰的纸带，在纸带上找出连续的6个点，分别标上记号A、B、C、D、E、F。
用刻度尺测出两个相邻点间的距离s1、s2、s3、s4、s5（如图所示），根据这些数据，计算出各时刻的瞬时速度并填入表2中。
运用你学过的知识，判断纸带的运动是匀速运动还是变速运动，并把判断的结果和理由写清楚。
根据测量数据做出小车运动的速度-时间图象。
四、数据处理：请将选好的纸带贴在下面：表1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度区间0-11-22-33-40-21-4△x/cm△t/sV/(cm/s)示例：计数点序号 A B C D E F计数点对应的时刻(s)通过计数点的速度(cm/s)小车运动的速度-时间图象：请将选好的纸带贴在此处。
Day10牛顿第二定律实验
Day10牛2实验姓名：___________班级：___________1．如图甲所示为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图，在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和砝码盘的总重力，小车运动的加速度a的大小可由纸带上的点求得．（1）实验过程中，电火花计时器应接在（填“直流”或“交流”）电源上，连结小车与砝码盘的细线跨过定滑轮，调整定滑轮，使．（2）图乙是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，打“3”计数点时小车的速度大小为v＝m/s，由纸带求出小车的加速度的大小a＝m/s2．（计算结果均保留2位有效数字）（3）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变砝码盘中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图丙所示，该图线不通过坐标原点，原因可能是．2．某实验小组用如图1所示装置进行“探究加速度和力、质量的关系”的实验．（1）实验之初，应（填“悬挂”或“不悬挂”）沙桶，连接纸带，反复调试木板下垫块的位置，直到轻推小车，小车可以牵引纸带打出的纸带．（2）某次实验打出的纸带如图2所示，A、B、C、D、E为打出的五个计数点，每两个点之间还有4个点没有在图中标出，则小车加速度a＝m/s2．3．某同学利用如图所示的实验装置“探究加速度与力和质量关系”。
（1）为探究多个物理量之间关系，可选用进行实验；A．控制变量法B．类比法C．放大法（2）在下列学生实验中，需要用到打点计时器的实验有（填字母）。
（多选）A．“探究求合力的方法”B．“探究加速度与力、质量的关系”C．“探究做功与物体速度变化的关系”D．“探究作用力与反作用力的关系”（3）下列说法正确的是。
（多选）A．该方案需要平衡摩擦力B．该方案需要重物的质量远小于小车的质量C．该方案操作时细线应该与木板平行D．该方案处理数据时应选择匀速时的速度4．某学习小组进行了“探究加速度与力和质量的关系”实验。
打点计时器实验
1、研究物体匀变速直线运动实验仪器：打点计时器、交流电源(电火花打点计时器—220V，电磁打点计时器—4～6V)、纸带、小车、轨道、细绳、钩码、刻度尺、导线实验原理:打点计时器上同时记录了时间和位置两个信息，通过s，t可以判断物体是否匀变速，若是可以求得其加速度；数据处理方法。
（纸带处理）实验步骤：(1)把附有滑轮的轨道放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在轨道没有滑轮一端，连接好电路；再把细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码；把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面(若是电火花打点计时器，用两个纸带分别从上下两边穿过墨粉纸盘)。
(2)把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次。
(3)从三条纸袋中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间的单位，即T=0.02×5=0.1s，在选好的开始点下面记作0，第六点作为计数点1，依次标出计数点2、3、4、5、6。
两相邻计数点间的距离用刻度尺测出分别记作s1、s2 (6)(4)求出a的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度。
注意事项：(1)小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差。
(2)细绳尽可能与木板平行，以确保细绳对小车拉力不变；(3)开始释放小车时，小车应尽量靠近打点计时器(4)先通电后放开小车(5)要区别计时器打出的点与人为选取的计数点（一般把计时器打出的5个点作为一个计数点），选取的计数点不少于6个；(6)若为电磁打点计时器（f打点=f电源，电源频率越大，针与纸带摩擦越大，a越小），若出现连续直线，则抬高针；若为电火花则无针与纸带的摩擦。
纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。
(7)不要分段测量各段位移，尽可能的一次测量完毕(可先统一量出到记数起点之间的距离)。
打点计时器、用打点计时器测速度和加速度以及用打点计时器验证牛顿第二定律
打点计时器、用打点计时器测速度和加速度以及牛顿第二定律实验探究一，打点计时器打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种。
它们使用交流电源，电磁打点计时器由学生电源供电，工作电压6V以下，电火花计时器工作电压220v。
当电源频率是50H Z 时，它每隔0.02s打一个点。
当每5个点取一个计数点，或说每隔4个点取一个计数点时时间间隔为0.1s。
电火花计时器比电磁打点计时器阻力小。
二，用打点计时器测速度因为匀变速直线运动在某段时间内的平均速度等于这段时间中点的瞬时速度，所以第n个相同时间T秒末的速度υn=（x n+x n+1）/2T如图第3个计数点的速度υ3=（x3+x4）/2T有时为了减小误差可用υ3=（x1+x2+x3+x4+x5+x6）/6T来计算三，测加速度加速度为a的匀加速直线运动，在连续相等的时间内的位移分别为x1、x2、x3····则Δx=x2—x1=x3—x2=······=aT2，a=Δx/ T2如图a=（X-X1）/ T2=（X3-X2）/ T2=（X4-X3）/ T2等等2有时为了减小误差a={（X2-X1）/ T2+（X3-X2）/ T2+（X4-X3）/ T2+（X5-X4）/ T2+（X6-X5）/ T2}=（X6-X1）/ 5T2或a={（X4+X5+X6）-(X1+X2+X3)}/9T2 (逐差法)四，牛顿第二定律实验1，器材，步骤、方法（1），小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。
（2）用木块将木板的带有打点计时器的一端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力;调节木板的倾斜度，使小车不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。
(3)用天平测出盘和重物的总质量，求出总重。
它近似于小车运动时所受的拉力。
（4），用刻度尺测出纸带上计数点之间的距离，求出小车运动的加速度。
牛顿第二定律实验探究(附打点计时器,速度和加速度测量)
牛顿第二定律实验探究(附----打点计时器、用打点计时器测速度和加速度) 一，打点计时器打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种。
它们使用交流电源，电磁打点计时器由学生电源供电，工作电压6V以下，电火花计时器工作电压220v。
当电源频率是50H Z 时，它每隔0.02s打一个点。
当每5个点取一个计数点，或说每隔4个点取一个计数点时时间间隔为0.1s。
电火花计时器比电磁打点计时器阻力小。
二，用打点计时器测速度因为匀变速直线运动在某段时间内的平均速度等于这段时间中点的瞬时速度，所以第n个相同时间T秒末的速度υn=（x n+x n+1）/2T如图第3个计数点的速度υ3=（x3+x4）/2T有时为了减小误差可用υ3=（x1+x2+x3+x4+x5+x6）/6T来计算三，测加速度加速度为a的匀加速直线运动，在连续相等的时间内的位移分别为x1、x2、x3····则Δx=x2—x1=x3—x2=······=aT2，a=Δx/ T2如图a=（X-X1）/ T2=（X3-X2）/ T2=（X4-X3）/ T2等等2有时为了减小误差{（X2-X1）/ T2+（X3-X2）/ T2+（X4-X3）/ T2+（X5-X4）/ T2+（X6-X5）/ T2} a=15=（X6-X1）/ 5T2或a={（X4+X5+X6）-(X1+X2+X3)}/9T2 (逐差法)四，牛顿第二定律实验1，器材，步骤、方法（1），小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。
（2）用木块将木板的带有打点计时器的一端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力;调节木板的倾斜度，使小车不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。
(3)用天平测出盘和重物的总质量，求出总重。
它近似于小车运动时所受的拉力。
（4），用刻度尺测出纸带上计数点之间的距离，求出小车运动的加速度。
有关高中物理打点计时器的实验总结
瞬时速度：利用了某一段时间内的平均速度和这一段 特别注意： 时间中间时刻的瞬时速度相等。 （1）给数据的方法； （2）时间间隔； 加速度：1）ΔS = aT² （3）统一单位； 2）逐差法 3）图像法
（4）有效数字的位数。
练习一：(2010· 广东高考) 某同学在做匀变速直线运动实验
中获得的一条纸带．
1.20 ① OD间的距离为________cm 。 ② 图15是根据实验数据绘出的s-t² 图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率 1.00 二分之一加速度 ，其加速度a大小为________m/s² 表示__________________ （保留三位有效数 字）。
真题再现2： 2008年广东高考物理
2、熟知各类实验的基本原理； 3、基于基础实验，灵活处理实验变式问题。
四、探究动能定理实验（1）
1、装置（探究合外力做功与速度的关系）
2、纸带特点：
3、注意事项：1）平衡摩擦力； 2）测小车速度时应选取打点均匀的部分（匀速运动段） 3）小车质量尽量大一点。
练习五、 (多选)在“探究功与物体速度变化的关系”实验 中， 下列叙述正确的是（ D F ）
A．实验中所用的橡皮筋原长必须相同，粗细可以不同； B．放小车的长木板应该尽量使其水平; C．在正确操作下，小车释放后先做匀加速运动，再做匀速运动； D．实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都要相同; √ E． 求小车速度应使用纸带上第一点到最后一点的距离来计算;
练习二 ：(2010· 全国Ⅱ)利用图中所示的装置 可以研究自由落体运动．实验中需要调 整好仪器，接通打点计时器的电源，松 开纸带，使重物下落，打点计时器会在 纸带上打出一系列的小点． (1) 为 了 测 得 重 物 下 落 的 加 速 度 ， 还 需 要 的 实 验 器 材 有
牛顿第二定律物理实验报告
牛顿第二定律物理实验报告嘿，大家好！今天咱们来聊聊牛顿的第二定律，别担心，听起来复杂，其实一点都不。
想象一下，牛顿就像个穿着长袍的老爷爷，站在一个风和日丽的日子里，忽然对着苹果树上的一个苹果说：“嘿，你这小家伙，掉下来吧！”结果，苹果就真的掉了下来。
这就是牛顿的第一步，但我们今天要深入一点，来看看牛顿的第二定律。
这个定律说的是：物体的加速度和它所受的力成正比，而和它的质量成反比。
听上去像是在讲数学课，但其实咱们日常生活中随处可见。
为了更好地理解这个定律，我们决定来个实验。
咱们找了几个小朋友，准备了一辆小车和一些重物。
小车就像个小跑车，重物就像给它加油。
我们先把小车放在一个平坦的桌子上，看看它在没有任何力量作用下会怎样。
小朋友们兴奋得就像过年一样，准备观察小车的“反应”。
结果，车子一点动静都没有，静静地待着，仿佛在说：“谁来推动我呀？”这时候，大家明白了，牛顿说得对，没力量就没动静。
我们开始施加力量。
有人推，有人拉，小车终于动起来了！哇，大家都欢呼起来，仿佛小车成了他们的明星。
我们逐渐加大力度，小车的速度也跟着飞快起来。
这个时候，有的小朋友开始想：“如果我放上一个更重的东西，会不会变得更慢呢？”于是，大家又把重物放上去，果然，小车慢了下来。
大家顿时明白，原来质量越大，加速度就越小，这可真是个简单又好玩的道理。
随着实验的深入，大家开始讨论起力、质量和加速度的关系。
小朋友们纷纷抛出自己的看法，“如果我用力推，小车就会更快，对吧？”我点了点头，心里想着，牛顿肯定会为他们的观察感到欣慰。
然后，一个小朋友突然来了句：“如果我在小车上再放个冰淇淋，那小车会不会更慢啊？”全场哄堂大笑，大家都在想象小车背着一桶冰淇淋在跑，那可真是个悲剧！我们又进行了几个不同的实验。
我们试着在小车上放上不同重量的物品，看小车的速度变化。
结果发现，随着重量的增加，小车的速度真的变得慢得像蜗牛一样。
这个现象就像是生活中的道理，我们背负的负担越重，前进的速度就会越慢。
方法05牛顿第二定律实验要点归纳与数据处理的方法(方法总结练习巩固)
方法05 牛顿第二定律实验要点归纳总结与数据处理的方法1.实验要点归纳通过在木板右侧垫木块使木板有一定的倾角，则小车所受重力沿木板方向的分力与其所受摩擦力平衡。
平衡摩擦力后，在不受拉力作用时用手轻拨小车，小车2.探究牛顿第二定律实验图像数据处理的技巧若 a F 图线是实验 装 置 放 在 光 滑 水平面得到的 ，设小车 质量为 M .根据牛顿第在二定律，有Ma =F 变形得M F a =, 则a F 图像的斜率M k 1=， 根 据斜率可求小车质量若间的动摩擦因数为图像的斜率因数 若定律有所受的合外力1．（2022·山东·统考高考真题）在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。
受此启发。
某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。
主要步骤如下：≫将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上；≫接通气源。
放上滑块。
调平气垫导轨；≫将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。
弹簧处于原长时滑块左端位于O 点。
A 点到O 点的距离为5.00cm ，拉动滑块使其左端处于A 点，由静止释放并开始计时；≫计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F 、加速度a 随时间t 变化的图像，部分图像如图乙所示。
回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：（1）弹簧的劲度系数为 N/m 。
（2）该同学从图乙中提取某些时刻F 与a 的数据，画出a —F 图像如图丙中I 所示，由此可得滑块与加速度传感器的总质量为 kg 。
（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的a —F 图像≫，则待测物体的质量为 kg 。
【答案】 12 0.20 0.13【详解】（1）[1]由题知，弹簧处于原长时滑块左端位于O 点，A 点到O 点的距离为5.00cm 。
拉动滑块使其左端处于A 点，由静止释放并开始计时。
牛顿第二定律实验报告
牛顿第二定律实验报告一、实验目的1.学会用控制变量法研究物理规律.2.验证牛顿第二定律.3.掌握利用图象处理数据的方法. 三、实验器材电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、沙袋、细绳、钩码、毫米刻度尺、导线、50Hz 交流电源低压交流电源、天平、砝码.四、实验步骤1.用天平测量沙袋的质量0m 和小车的质量0M .2.把一端附有定滑轮的长木板放在实验台上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路.3.平衡摩擦力：小车的尾部挂上纸带，纸带穿过打点计时器的限位孔，将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，使小车在收重力的情况下，能沿木板做匀速直线运动.这样小车所受重力沿木板的分力与小车所受摩擦力平衡.在保证沙袋的质量大于小车质量的条件下，可以近似认为沙袋的重力大小等于小车所受的合外力的大小.4.把小车停在打点计时器处，挂上沙袋，先开始大点，再放车走，让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑打出一条纸带.计算沙袋的重力，即为小车所受的合外力，由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度及小车质量，沙子质量填入表(一)中.5.用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力，根据实验结果画点描线。
6.改变沙袋的质量，重复步骤4，并多做几次.7.保持沙袋的质量，在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带.计算砝码和小车的总质量M ，并由纸带计算出小车对应的加速度.8.用纵坐标表示加速度，横坐标表示沙袋质量，根据实验结果画点描线。
9.改变小车上砝码的个数，重复步骤7，并将所对应的质量和加速度填入表(一)中. 五、数据处理1.打点计时器用50Hz 交流电源那么它的周期为0.02秒一点。
2.按纸条计算加速度时我们把六个点(五个间距)看成一个间距s,继续用邻差法计算出加速度a1X 2X 3X 4X 5X 6X邻差法:( 2X -1X )+(4X -3X )+(6X -5X )= 2a 3T25634123T a ）（）（）（X X X X X X -+-+-=（表一）五、实验结论：1.所受外力一定时，质量和加速度成反比.2.质量一定是，加速度和所受外力成正比. 六、误差分析(1)本实验误差的主要来源包括：1.斜木板的摩擦力是否抵消掉了.2.小车质量和沙袋质量时候是否合理.3.大点计时器纸条和计时器间是否有摩擦力.(2)减小误差的方法：1.每一次做实验调消除摩擦力，试车换换的匀速直线运动.2.小车质量必须大于沙袋质量，此时沙袋失重是对沙袋拉力的影响最小.3.实验开始必须把大点计时器固定在台阶上，与木板在一条直线上，放纸条是必须是水平与边缘无接触的放好,看纸条是否放在了复写纸的上面还是下面.。
牛顿第二定律的验证实验报告
牛顿第二定律的验证实验报告实验报告：牛顿第二定律的验证摘要：本实验利用移动卡尺，弹簧推动器等实验仪器，通过测量物体的质量，加速度，推力等物理量数据，验证牛顿第二定律——当一个物体受到力作用时，加速度与作用力成正比例，与物体质量成反比例。
引言：牛顿第二定律是经典力学的基石之一，在科学研究和现代生产中有着广泛的应用。
验证牛顿第二定律有利于认识其在生产和科研中的实际应用。
实验装置：本实验的装置如下图所示：实验内容：1.测量运动物体的质量，即挂上物体后引伸计读数的质量M。
2.测量弹簧推动器弹簧长度L0。
3.测量物体做匀加速运动时的时间t。
4.运用公式a=F/M，求出物体的加速度a。
5.利用公式F=-kΔL，求出物体受到的推力F。
6.利用公式F=Ma，验证牛顿第二定律。
实验结果：本实验中取样的数据如下表所示：物品名称质量M（kg）弹簧长度L0（mm）弹簧长度L1（mm）时间t（s）A 0.1 100 150 2.36B 0.2 100 175 1.88C 0.3 100 200 1.54D 0.4 100 220 1.32E 0.5 100 245 1.10根据实验测量后的数据，我们可以确定如下表所示的结果：物品名称质量M（kg）弹簧长度L0（mm）弹簧长度L1（mm）时间t（s）加速度a（m/s^2）推力F（N）A 0.1 100 150 2.36 0.344 0.34B 0.2 100 175 1.88 0.832 0.17C 0.3 100 200 1.54 1.380 0.27D 0.4 100 220 1.32 2.041 0.41E 0.5 100 245 1.10 2.732 0.68根据以上数据计算得到的加速度与推力如图示：结论：物体的加速度与推力满足牛顿二定律。
表中的实验数据和计算结果验证了牛顿第二定律的正确性。
致谢：本实验的成功完成得到了语文老师与物理老师的支持与指导，在此表示由衷的感谢。
验证牛顿第二定律实验报告
实验5 验证牛顿第二定律一、实验目的1. 了解气垫技术和光电计时技术技术原理，掌握气垫导轨和计时计测速仪的使用方法。
2. 测量滑块加速度，验证牛顿第二定律。
二、实验仪器汽垫导轨及附件、MUJ-5B 型计时计数测速仪、电子天平三、实验原理1、速度测量宽度为Δs 的挡光片（如图1）垂直装在滑块上，随滑块在气垫导轨上运动，挡光片通过光电门时，测速仪测出挡光时间Δt ，则瞬时速度：ts dt ds t s v t ∆∆≈=∆∆=→∆lim（1） 式中Δs 根据实际宽度设置好，速度由测速仪自动计算并显示。
2、加速度测量挡光片随滑块通过光电门1和2，测出挡光片经过两个光电门的挡光时间1t ∆、1t ∆及从门1运动到门2的运动时间t ，测速仪自动按（2）式计算并显示加速度a 。
⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆-∆∆=-=1212t 1t 1t s t v v a （2） 3、牛顿第二定律验证方法在右图由1m 、2m 构成的系统中，在阻力忽略不计时，有：a m m g m )(212+=。
令g m F 2=，21m m M +=，则有Ma F =。
保持M 不变，改变F ，测a ，可验证a 与F 的关系；F 不变，改变M ，测a ，可验证a与M 的关系。
四、实验内容与步骤1.气垫导轨的水平调节分静态调平法或动态调平法。
采用静态调平法：接通气源后，将滑块在气垫导轨中间静止释放，观察滑块运动，根据运动方向判断并调节导轨调平螺钉，反复进行，使滑块静止释放后保持不动或稍微左右摆动。
2.练习测量速度和加速度。
3.验证牛顿第二定律（1）验证质量不变时，加速度与合外力成正比。
用电子天平称出滑块质量滑块m ，按上图所示装配，测速仪选“加速度” 功能，将4个砝码全部放在滑块上，将滑块移至远离滑轮一端释放，通过两光电门，记录加速度a 。
重复测量4次。
再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上，重复上述步骤。
（2）验证合外力不变时，加速度与质量成反比。
验证牛顿第二定律实验
实验：验证牛顿第二定律一、实验原理1．如下图装置，保持小车质量M 不变，改变小桶内砂的质量m ，从而改变细线对小车的牵引力F 〔当．．m ．<<．．M ．时，．．F=mg ．．．．近似成立〕．．．．．，用打点计时器测出小车的对应加速度a ,由多组a 、F 数据作出加速度和力的关系a — F 图线，验证加速度是否与外力成正比。
2．保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码, 改变小车的质量M ，测出小车的对应加速度a , 由多组a 、M 数据作出加速度和质量倒数的关系ma 1-图线, 验证加速度是否与质量成反比。
▲平衡摩擦力．．．．．的原理：〔在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块，使长木板倾斜，便用重力的分力来平衡摩擦力。
〕 对小车受力分析，小车受到G 、N 和摩擦力f 三力作用，处于平衡状态时，fG x =，y G N=。
故当木板倾斜一定角度时，可以用重力的分力x G 来平衡摩擦力。
故验证牛二时，小车受到的拉力F 即为小车的合力。
二、实验器材小车，砝码，小桶，砂, 细线，附有定滑轮的长木板,垫块，电火花打点计时器，220V 交流电源, 导线两根, 纸带,托盘天平及砝码，米尺。
三、实验步骤1．用调整好的天平测出小车和小桶的质量M 和m ，把数据记录下来。
2．按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3．平衡摩擦力．．．．．：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块，反复移动垫块的位置，直至轻轻推一推小车，小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态〔可以从纸带上打的点是否均匀来判断〕。
4．在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂，把砝码和砂的质量M'和m'记录下来。
把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。
5．保持小车的质量不变，改变砂的质量〔要用天平称量〕，按步骤4再做5次实验。
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)
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∆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 m/s纸带取三个间隔,间隔t为0.08sa-F图由图得, 斜率k=4.8073, M’= 1=0.208kg, 相对不确定度E=│0.208−0.193│0.193=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。
(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-1s图并作误差分析。
纸带取三个间隔,间隔t为0.08sa-(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=│0.062−0.0588│0.0588=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。
纸带取三个间隔,间隔t为0.08sa-F图:横坐标为F, 纵坐标为a由图得, 斜率k=4.6174, M+m= 1s=0.217kg, 相对不确定度E=│0.217−0.203│0.203=6.9%误差分析：摩擦力平衡不准, 轨道不平。
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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。
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
0.2508
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%
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( )
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
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
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( )
0.0021
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。
(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
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。
∆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
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�
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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0.0023
S3-S2( )
0.0054