高中物理实验 验证牛顿第二定律
高中物理实验学案《验证牛顿第二定律》 (含答案)
【实验目的、原理】验证牛顿第二定律，即保持物体质量不变，验证物体的加速度是否与所受外力成正比；保持物体所受外力不变，验证物体的加速度是否与其质量成反比。
实验原理图如图4－1所示，实验中认为物体m 的重力的大小等于小车M 受到的拉力，即小车受到的合力。
实际上小车要受到摩擦力。
即便不考虑摩擦力，系统的加速度也应该为M m mg a +=，小车受到的拉力为mM Mmg T +=。
所以实验中若认为物体m 重力的大小等于小车受到的拉力大小（也是合力大小），前提是：1． ； 2． 。
【实验器材】小车，砝码，小桶，砂，细线，附有定滑轮的长木板，垫木，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。
实验中除了上述器材外，需要的器材还有： 。
【实验内容】1．用天平测出小车和小桶的质量M 0和m 0。
2．按图4－2把实验器材安装好，并平衡摩擦力。
3．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。
4．保持小车的质量不变，多次改变砂的质量m ，重复步骤3。
并算出每条纸带对应的加速度的值，填入表4－3中。
5．用纵坐标表示加速度a ，横坐标表示作用力F ，即砂和桶的总重力(m + m 0)g ，作出a －F 图象，验证加速度与合外力的关系。
M 0= kg m 0= kg 表4－3结论1：6．保持砂和小桶的质量不变，多次在小车上加放砝码以改变小车的总质量M ，重复步骤3，求出相应的加速度填入表4－4中，用纵坐标表示加速度a ，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数M1，描出相应的点并作图线，以验证加速度与质量的关系。
贴坐标纸m ＋m 0= kg 表4－4结论2： 【问题与讨论】1． 砂和小桶的总质量要远远小于小车和砝码的总质量。
为什么？2． 如何平衡摩擦力？3．a －F 图象与a －M1图线的斜率的物理意义是什么？贴坐标纸注意事项(1)在本实验中，必须平衡摩擦力，方法是将长木板的一端垫起，而垫起的位置要恰当．在位置确定以后，不能再更换倾角；平衡摩擦力时不要挂小桶，应连着纸带，且接通电源．(2)改变m 和M 的大小时，每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器，而且先通电再放小车.(3)作图象时，要使尽可能多的点在所作的直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线的两侧，个别误差较大的点应舍去． 数据处理及误差分析(1)该实验原理中T ＝mg ·11＋m M，可见在每次实验中均要求M ≫m ，只有这样，才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及小桶的重力．(2)在平衡摩擦力时，垫起的物体的位置要适当，长木板形成的倾角既不能太大也不能太小，同时每次改变M 时，不再重复平衡摩擦力．(3)在验证a 与M 的关系时，作图时应将横轴用1M表示，这样才能使图象更直观.【基础练习】1．在验证牛顿第二定律的实验中，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F ，用打点计时器测出小车的加速度a ，得出若干组F 和a 的数据。
2021届高考物理必考实验四：验证牛顿第二定律【含答案】
2021届高考物理必考实验四：验证牛顿第二定律1.实验原理(1)保持质量不变,探究加速度与合力的关系。
(2)保持合力不变,探究加速度与质量的关系。
(3)作出a-F图象和a-图象,确定其关系。
2.实验器材打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
3.实验步骤(1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量m',小车的质量m。
(2)安装:按照如图所示的装置把实验器材安装好,但是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(不给小车牵引力)。
(3)平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑。
(4)操作:①小盘通过细绳绕过定滑轮系在小车上,先接通电源,后放开小车,打点结束后先断开电源,再取下纸带。
②保持小车的质量m不变,改变小盘和砝码的质量m',重复步骤①。
③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a。
④描点作图,以m'g作为拉力F,作出a-F图象。
⑤保持小盘和砝码的质量m'不变,改变小车质量m,重复步骤①和③,作出a-图象。
4.数据分析(1)利用Δx=aT2及逐差法求a。
(2)以a为纵坐标,F为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比。
(3)以a为纵坐标,为横坐标,描点、连线,如果该线为过原点的直线,就能判定a与m成反比。
5.注意事项(1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。
在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动。
(2)不重复平衡摩擦力。
(3)实验条件:m≫m'。
(4)“一先一后一按”:改变拉力或小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。
【最新高考真题解析】1.（2020年北京卷）在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：（1）为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。
高中物理力学实验大全
高中物理力学实验大全力学实验是高中物理实验的一个重要分支。
在力学实验中，主要研究物体运动的规律，探讨物体的运动状态，包括速度、加速度、力和能量等方面的变化。
本文将介绍十种高中物理力学实验的操作方法及实验结果。
1. 用动量定理验证牛顿第二定律实验目的：通过测量不同质量的小车在经过一定距离后达到的速度，验证牛顿第二定律。
实验器材：小车、导轨、时间计、尺子、重物、电子秤、数据采集器。
实验步骤：1) 在导轨的一端放置重物，使导轨处于倾斜状态。
2) 将小车放在导轨上，对小车进行称重，并记录下小车的质量。
3) 预先将电子秤放在小车所经过的终点，记录下电子秤显示的重量。
4) 启动计时器，放开小车，记录下小车经过一定距离后的时间t及对应的速度v。
5) 重复实验三次，并取平均值。
实验结果及分析：根据动量定理，p=mv，小车在倾斜导轨上的势能转化为动能，在对称点转化为最大动能，此处动能等于摩擦力的负功。
通过实验测量得到小车的速度和质量，可以计算出小车的动能和动量，进而验证牛顿第二定律。
实验结果表明，小车的速度与质量成正比，即v∝m，验证了牛顿第二定律的结论 F=ma。
2. 利用物体自由落体实验验证重力加速度的大小实验目的：通过测量不同高度的物体下落时间，验证物体自由落体时的加速度大小。
实验器材：计时器、绳、微型摆锤、质量块、电子秤、天平。
实验步骤：1) 在实验室地面下方放置微型摆锤，在与微型摆锤对称的另一侧放置重物。
2) 用绳把重物绑定在摆锤上方，让重物自由下落。
3) 同时启动计时器和下落状态的重物，记录下重物在不同高度下落所需的时间t。
4) 重复实验三次，并取平均值。
5) 根据公式s=1/2gt²计算出在不同高度下落的时间t 和自由落体加速度g。
实验结果及分析：通过实验结果计算可得，物体自由落体时的加速度大小为9.8 m/s²，验证了该定值的正确性。
由此还可以推导出万有引力常数 G 和地球质量 M 的数值。
验证牛顿第二定律的实验方法以及原理说明
验证牛顿第二定律的实验方法以及原理说明1、实验方法采用控制变量法,即当研究的某个物理量与两个以上的其他物理量的变化有关时,分别研究该物理量与其中一个物理量之间的变化关系,而设法控制其他物理量不发生变化的一种方法;本实验中,小车加速度a的大小、方向由外力F、小车质量M共同确定;研究加速度a 与F及M的关系时：1控制小车的质量M不变,讨论a与F的关系;2再控制砂和砂桶的质量不变即F不变,改变小车的质量M,讨论a与M的关系;3综合起来,得出a与F、M之间的定量关系;2、实验思想方法等效法小车在长木板上运动时由于要受到摩擦阻力作用,且在改变小车质量时摩擦阻力随之改变,这将给实验带来很多麻烦;例如,要测知动摩擦因数,计算每改变小车质量后的摩擦阻力,或每改变小车质量后都用“牵引法”调试平衡;本实验中,巧妙地采用了平衡摩擦阻力的方法：将长木板一端垫起,让小车重力沿斜面的分力把摩擦阻力平衡掉,即等效于小车不受擦擦阻力作用,绳对小车的拉力即为车所受的合外力;同时小车质量改变后无需重新调试,从而简化了实验程序及计算过程;3、实验的必要条件1小车质量M远大于砂及桶的总质量m,从而近似认为对小车的拉力T等于砂及桶的重力mg;注意：严格地说,细绳对小车的拉力T并不等于砂和砂桶的重力mg,而是;推导如下：对砂桶、小车整个系统有：①对小车：②由①②得：由于因此;若允许实验误差在5％之内,则由由此,在实验中控制一般说：时,则可认为,由此造成的系统误差小于5％;4、数据处理图像法在画和图像时,多取点、均分布,达到一种统计平均以减小误差的目的;同时注意不分析图像,因为两者成不成反比关系不易直接观察;5、实验的进一步改进本实验以小车为研究对象,以砂桶重力替代牵引力,产生了系统误差;要消除这种误差,可以以小车与砂桶组成的系统为研究对象;则该系统质量,系统所受拉力;验证a与F关系时,要保证恒定,可最初在小车上放几个小砝码,逐一把小砝码移至砂桶中,以改变每次的外力；验证a与总质量的关系时,要保证砂、桶重力不变,可在小车上逐一加放小砝码,以改变每次总质量;其他方法步骤同原来一样;。
高中物理牛顿第二定律验证实验
牛顿第二定律的验证一、实验目的：1.学会用控制变量法研究物理规律.2.学会灵活运用图象法处理物理问题的方法3.探究加速度与力、质量的关系，并验证牛顿第二定律．4.探究力，质量和加速度的关系。
研究方法：控制变量法：⑴保持m一定时，改变物体受力F测出加速度a，用图像法研究a与F关系⑵保持F一定时，改变物体质量m测出加速度a，用图像法研究a与m关系（1）用极限思想介绍瞬时速度是可行的。
教材在定义了平均速度后进一步指出“为了使运动的描述精确些，可以把Δt取得小一些，运动快慢的差异也就小一些；Δt越小，描述越精确；想像Δt非常小，可以认为表示物体的瞬时速度。
实验器材小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺．实验原理：平衡摩擦力：平衡摩擦力时不要挂砝码盘，应连着纸带且通过打点记时器的限位孔，将轨道倾斜一定角度，此时物体在斜面上受到的合外力为0。
此时轻推小车，小车能够匀速下滑，这就说明此时物体合外力为0，实验中小车受到的合外力就是绳子的拉力了。
由于=，所以整个实验平衡了摩擦力后，改变小车的质量不需要重新平衡摩擦力.物理量的测量：（1）小车质量的测量：天平（2）合外力的测量：①绳子的拉力不等于砝码盘及砝码的重力：砝码盘及砝码的总质量远小于小车的总质量时，可近似认为绳子的拉力等于沙和小桶的重力。
实验条件：m≫m′.选小车(M)、砝码盘及盘内的砝码(m)为研究对象，则mg＝(M＋m)a①选砝码桶及桶内的砝码为研究对象则mg－FT＝ma②联立①②得：FT＝mg－m2g M＋m要使FT＝mg 需要m2gM＋m―→0即M≫m(4)一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．注意事项实验过程中：①会安装复写纸，并且会调节复写纸的位置，将纸带从复写纸圆片下穿过。
将计时器接入50 Hz交流电源，从交流4 V开始，观察振动片振动情况，若振动片振幅较小，再升高电压至6 V。
牛顿第二定律的实验验证
牛顿第二定律的实验验证牛顿第二定律是经典力学的重要定律之一，它描述了物体受力时的加速度与力的关系。
在科学史上，有许多实验被用来验证牛顿第二定律的有效性和准确性。
本文将介绍其中一些实验，并讨论其对牛顿第二定律的实验验证。
首先，我们来探讨一个经典的实验——斜面实验。
在这个实验中，一个物体沿着斜面滑动，我们可以通过测量物体在不同角度下的加速度来验证牛顿第二定律。
根据牛顿第二定律的表达式F=ma，我们可以得知加速度与物体所受合力成正比。
通过改变斜面的倾角和测量物体的加速度，我们可以验证这个关系是否成立。
为了进行斜面实验，我们可以利用一块光滑的斜面和一个固定在斜面上的测力计。
首先，将物体放置在斜面顶端，然后逐渐倾斜斜面，同时测量物体在每个角度下的加速度。
根据实验数据和斜面的几何参数，我们可以计算出物体所受的合力和加速度。
在验证牛顿第二定律时，我们也可以考虑空气阻力对物体运动的影响。
另外一个用来验证牛顿第二定律的实验是物体的自由落体实验。
根据牛顿第二定律，自由下落的物体在重力作用下会产生匀加速度运动。
因此，通过测量自由落体物体的加速度，我们也可以验证牛顿第二定律的有效性。
为了进行自由落体实验，我们可以利用一个竖直的透明直管和一个装有计时器的高精度观测工具。
首先，我们将物体放入直管的顶端，开始计时，并观察物体下落的过程。
通过测量物体在不同时间段内所经过的距离，我们可以计算其平均速度和加速度。
通过多次实验和数据处理，我们可以得到牛顿第二定律的验证结果。
除了斜面实验和自由落体实验，还有许多其他实验可以用来验证牛顿第二定律。
例如，弹簧振子实验、碰撞实验等等。
这些实验都是在控制条件下进行的，通过精确测量物体的运动和受力情况来验证牛顿第二定律的适用性。
通过这些实验的验证，我们可以得出结论：牛顿第二定律是一个准确且适用于经典力学的定律。
它可以通过实验的观察和数据的分析得到有效验证。
牛顿第二定律的重要性不仅体现在它的实验验证上，更体现在它对力学和物理学的广泛应用中。
“验证牛顿第二定律”实验的科学方法
“验证牛顿第二定律”实验的科学方法在高中物理教学中，在传授物理知识的同时应让学生初步领会研究问题的科学方法，他们认识到学习科学方法的重要意义，这有利于培养学生科学的思维品质，提高他们分析问题解决问题的能力。
“验证牛顿第二定律”是中学物理实验教学中最为重要的实验之一，这不仅是因为该实验的难度大，复杂程度高，更为重要的是在这个实验中渗透了多种研究物理问题的科学方法。
本文主要论述“验证牛顿第二定律”实验设计的科学方法。
一、实验条件设计中的科学方法——控制变量法“验证牛顿第二定律”实验所研究的是物体运动的加速度a与物体所受外力F的关系，物体运动的加速度a与物体的质量m的关系，即a、F、m间的关系。
由于加速度a随力F、物体的质量m的变化而同时发生变化，所以它们间的关系难以确定，实验中为了研究三者的关系采用了控制变量法。
所谓控制变量法，就是将具有某种相互联系的三个或多个物理量中的一个或几个加以控制，使之保持不变，研究另外两个物理量之间的关系；此后再控制另一个物理量，使之保持不变，研究剩余的两个物理量间的关系。
例如研究、之间的关系，研究a、F、m之间的关系，研究之间的关系等都用到这种方法。
在“验证牛顿第二定律”实验中，在研究、F、m之间的关系时，先控制物体的质量m不变，改变力F的大小，研究a与F的定量关系。
得出物体的质量m一定时，物体运动的加速度a与物体所受的合外力F成正比；再控制物体所受的外力F不变，改变物体的质量m，研究a与m的定量关系。
得出物体所受的合外力F一定时，物体运动的加速度a与物体的质量m成反比；最后将二者加以归纳综合，得出a、F、m三者之间的定量关系，即物体运动的加速度a与物体所受的合外力F成正比，与物体的质量m成反比。
二、实验环境的等效法——平衡摩擦法在“验证牛顿第二定律”的实验中，小车所受木板对它的滑动摩擦力f随小车质量的变化而变化，而在实验中又必须知道小车所受到的合外力F，这样由于摩擦力f 的变化，给验证实验过程带来了不必要的麻烦。
牛顿第二定律的实验验证
牛顿第二定律的实验验证牛顿第二定律是经典力学的基本定律之一，描述了物体所受力与物体加速度之间的关系。
为了验证牛顿第二定律的有效性，科学家们进行了一系列精确而详尽的实验。
本文将介绍其中几个重要的实验，并阐述其对牛顿第二定律的验证。
实验一：自由落体实验自由落体实验是验证牛顿第二定律的经典实验之一。
实验的基本原理是，当物体在重力作用下自由下落时，其加速度恒定且与物体的质量无关。
实验中，我们可以通过测量下落物体的加速度和质量来验证牛顿第二定律。
为了进行自由落体实验，我们可以选择一个平滑的斜面，在其上方固定一个轻质滑轮。
将一轻质物体（例如小球）系于滑轮上的细线上，使其通过轻质滑轮自由下落。
通过测量小球下落的时间和下落距离，我们可以得到加速度。
然后，我们可以通过改变小球的质量（例如更换不同重量的小球）来进一步验证牛顿第二定律的成立。
实验二：拉力实验拉力实验也是验证牛顿第二定律的重要实验之一。
在这个实验中，我们通过测量施加在物体上的拉力和物体的加速度来验证牛顿第二定律。
为了进行拉力实验，我们可以通过固定一个滑轮和一根细线将物体连接在一起。
在细线的另一端，我们可以施加一个恒定的拉力。
通过测量物体的加速度，并记录施加在物体上的拉力和物体的质量，我们可以得到拉力与加速度之间的关系。
实验结果将表明，牛顿第二定律在这种情况下成立。
实验三：弹簧实验弹簧实验也是验证牛顿第二定律的一种常见实验方法。
在这个实验中，我们通过测量受力物体的位移和加速度，以及弹簧的劲度系数来验证牛顿第二定律。
为了进行弹簧实验，我们可以利用一根弹簧，并将其固定在水平支架上。
通过将物体连接在弹簧的一端，并对物体施加一个恒定的力，我们可以观察到物体受力后的反弹位移，进而测量物体的加速度。
通过记录施加的力、物体的质量和位移，我们可以计算得到弹簧的劲度系数。
实验结果将进一步验证牛顿第二定律的有效性。
总结通过进行自由落体实验、拉力实验和弹簧实验等一系列实验，我们可以确信牛顿第二定律的真实性。
高中物理牛顿第二定律实验
在实验过程中：要确 保小车在轨道上做直 线运动，避免出现侧 滑或者转弯的情况
实验注意事项
在改变小车的受力或 者质量时：要保证其 稳定性，避免对实验
结果产生影响
注意安全问题：避免 在实验过程中受伤或
者损坏实验器材
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xபைடு நூலகம்
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确保力传感器和加速 度传感器的精度和稳 定性：以获得准确的
实验数据
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重要的意义
结论与讨论
在未来的研究中，我们可以 进一步探索牛顿第二定律的 适用范围和局限性。例如， 在极端情况下(如接近光速的 速度或者高重力环境)，这个 定律是否仍然适用？此外， 我们也可以研究其他物理量 (如能量、动量等)与力、质 量和加速度之间的关系。这 些研究将有助于我们更深入 地理解物理学中的基本原理
对实验数据进行准确 的记录和分析：避免 出现误差或者错误
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实验结果与分析
实验结果与分析
通过实验，我们可以得出以下结论：当小车的受力或者质量发生变化时， 其加速度也会发生变化。根据牛顿第二定律，我们可以得出力、质量和加 速度之间的关系是线性的。即当力增加时，加速度也会增加；当质量增加 时，加速度会减小。这个结论符合牛顿第二定律的理论预测
为了进一步验证这个结论，我们可以对实验数据进行拟合，得出力、质量 和加速度之间的线性关系系数。如果实验数据符合这个系数，那么就说明 我们的实验结果是准确的。如果不符合这个系数，那么我们需要重新考虑 实验的误差来源，并重新进行实验
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结论与讨论
通过本实验，我们验证了牛 顿第二定律的正确性。这个 定律是物理学中非常重要的 基本原理之一，它描述了力、 质量和加速度之间的线性关 系。这个定律可以用于描述 和预测物体运动的规律，对 于理解物理学中的基本概念 和解决实际问题都具有非常
高中物理必修一-实验：探究加速度与力、质量的关系
实验：探究加速度与力、质量的关系知识集结知识元实验：探究加速度与力、质量的关系知识讲解实验：探究加速度与力、质量的关系1．实验目的、原理实验目的：验证牛顿第二定律，即物体的质量一定时，加速度与作用力成正比；作用力一定时，加速度与质量成反比．实验原理：利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法，采用控制变量法研究上述两组关系．如图所示，通过适当的调节，使小车所受的阻力忽略，当M和m做加速运动时，可以得到当M>>m时，可近似认为小车所受的拉力T等于mg．本实验第一部分保持小车的质量不变，改变m的大小，测出相应的a，验证a与F的关系；第二部分保持m不变，改变M的大小，测出小车运动的加速度a，验证a与M的关系．2．实验器材打点计时器，纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小桶，细绳，砂，低压交流电源，两根导线，天平，刻度尺，砝码．3．实验步骤及器材（1）用天平测出小车和小桶的质量M和m，把数值记录下来．（2）按下图所示把实验器材安装好．（3）平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止．（4）将砂桶通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码．（5）保持小车的质量不变，改变砂桶中的砂量重复步骤（4），每次记录必须在相应的纸带上做上标记，列表格将记录的数据填写在表内．（6）建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图线以验证a与F的关系．（7）保持砂及小桶的质量不变，改变小车的质量(在小车上增减砝码)，重复上述步骤（5）、（6）验证a与M的关系．4．数据处理及误差分析（1）该实验原理中，可见要在每次实验中均要求M>>m，只有这样，才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力．（2）在平衡摩擦力时，垫起的物体的位置要适当，长木板形成的倾角既不能太大也不能太小，同时每次改变M时，不再重复平衡摩擦力．（3）在验证a与M的关系时，作图时应将横轴用表示，这样才能使图象更直观．5．注意事项（1）在本实验中，必须平衡摩擦力，方法是将长木板的一端垫起，而垫起的位置要恰当．在位置确定以后，不能再更换倾角．（2）改变m和M的大小时，每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器，而且先通电再放小车．（3）每次利用纸带确定a时，应求解其平均加速度．例题精讲实验：探究加速度与力、质量的关系例1.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法中正确的是（）A．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出例2.利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”，下列说法中正确的是（）A．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出例3.某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，下面图甲为其设计的实验装置简图．（1）如图乙所示，为该同学做某次实验得到的纸带，可以判断出这条纸带的运动方向是________．（选“向左”或“向右”）（2）如图丙所示，为该同学根据纸带上的测量数据进行分析处理后所描绘出来的实验图线示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立．则：小车受到沙桶的拉力大小为________N；小车的质量大小为________kg．当堂练习单选题练习1.在验证牛顿第二定律的实验中，按实验要求装置好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请选择出合理的实验顺序．（）（A）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次；（B）保持小车质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次；（C）用天平分别测出小车和小桶的质量；（D）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；（E）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；（F）根据测量数据，分别画出a-F和a-的图线．A．B、D、C、E、A、F B．D、C、E、B、A、FC．C、E、A、B、F、D D．A、B、C、D、E、F练习2.在验证牛顿第二定律的实验中：某组同学用如图（甲）所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是（）①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源．A．①③⑤B．②③⑤C．③④⑤D．②④⑤练习3.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置．下列说法中正确的是（）A．小车释放时应靠近定滑轮B．平衡摩擦力时应将砝码盘与小车相连C．电磁打点计时器应实验低于6V的直流电源供电D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量练习4.如图所示，在“验证牛顿运动定律”的实验中，下列做法不正确的是（）A．拉小车的细线应该与长木板平行B．小桶和砂的总质量应远小于小车的总质量C．平衡摩擦力时，必须通过细线挂上小桶和砂D．小车应紧靠打点计时器，先接通电源再释放小车练习5.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法中正确的是（）A．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出练习6.利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”，下列说法中正确的是（）A．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出填空题练习1.在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图甲所示的实验装置．图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止．（1）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使________；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量________小车的质量（选填“远大于”、“远小于”、“等于”）．（2）实验中获得数据如下表所示：其中小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g．实验次数小车拉力F/N 位移x/cm1 Ⅰ0.1Ⅱ0.2 46.512 Ⅰ0.2 29.04Ⅱ0.3 43.633 Ⅰ0.3 41.16Ⅱ0.4 44.804 Ⅰ0.4 36.43Ⅱ0.5 45.56在第1次实验中小车Ⅰ从图乙中的A点运动到B点，则表中空格处的测量结果应该是_________．通过分析，可知表中第_______次实验数据存在明显错误，应舍弃．练习2.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图a所示的实验装置，把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上．小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车所受拉力用F表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出．（1）如图b为甲同学根据测量数据作出的a﹣图线，图线不过原点的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过（填“大”或“小”）；图线的AB段明显偏离直线的原因是．（填选项前字母）A．所挂钩码的总质量过小B．小车与轨道之间存在摩擦C．所用小车的总质量越来越大D．所用小车的总质量越来越小（2）乙、丙同学用同样器材做实验，所用小车总质量分别为M乙和M丙，画出了各自得到的a ﹣F图线如图c所示，由图线可知M乙M丙（填“＞”、“=”或“＜”）．（3）在处理数据时，总是把托盘和砝码的重力当作小车所受牵引力．而实际上小车所受牵引力比托盘和砝码的总重力要一些（选填“大”或“小”）．因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使托盘和砝码的总质量尽可能一些（选填“大”或“小”）．练习3.某同学用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．（1）实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是_________________________________________．（2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A 点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=______m/s2．（结果保留两位有效数字）（3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度．根据测得的多组数据画出a-F关系图线，如图丙所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是___________________________；曲线上部弯曲的原因__________________________．练习4.某实验小组在实验室做“探究加速度与力、质量的关系”实验：（1）甲同学在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示｡实验次数物体质量m（kg）物体的加速度a（m/s2）物体质量的倒数1/m（1/kg）1 0.20 0.78 5.002 0.40 0.38 2.503 0.60 0.25 1.674 0.80 0.20 1.255 1.00 0.16 1.00根据表中的数据，在图1所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出图象｡②由a-图象，你得出的结论为_____________________________________________｡③物体受到的合力大约为_______N｡（结果保留两位有效数字）（2）乙同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出的a-F图象如图2所示，则该图象中图线不过原点的原因是：__________________，小车的质量为________kg．（保留两位有效数字）练习5.在做“探究加速度与力、质量关系”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．（1）当M与m的大小关系满足__________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量m一定，改变小车及车中砝码质量M，测出相应的加速度，采用图象法处理数据，为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做_______的图象（填“a-M”或“a-”）．（3）如图2（a）是甲同学根据测量数据做出的a-F图线，说明实验存在的问题是_______________________________（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线，如图2（b）所示，两个同学做实验的哪一个物理量取值不同？答：_______________________________________．（5）若实验得到如图3所示的一条纸带，相邻两个计数点的时间间隔为T，B、C两点的间距x2和D、E两点的间距x4已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为______________．练习6.某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验．如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．（1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为____________；（2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d=___________cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，则小车经过光电门时的速度为____________（用字母表示）；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2-m线性图象（如图丙所示），从图线得到的结论是：在小车质量一定时，____________________．（4）某同学在作出的v2-m线性图象不通过坐标原点，开始实验前他应采取的做法是（）A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动．练习7.为了探究物体的加速度与质量的关系，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置，装置中有电火花打点计时器、纸带、带滑轮的长木板（滑轮光滑）、垫块、小车和砝码（总质量用M 表示）、砂和砂桶（总质量用m表示）、刻度尺等，请回答下列问题：（1）实验误差包含偶然误差和系统误差，本实验中纸带与打点计时器、小车与长木板之间的摩擦和空气阻力对实验的影响属于__________（填“偶然误差”或“系统误差”）．（2）按如图的方式将长木板有计时器的一端适当垫高，以平衡摩擦力，使小车能带动纸带在长木板上做匀速运动．（3）探究小车的加速度与其质量的关系时，可以通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量．在完成本实验时，为了使沙桶和沙的总重力近似地等于小车的牵引力，则沙桶和沙的总质量与小车和砝码的总质量的关系应满足____________．（4）在完成实验操作后，将得到的数据用图象进行处理，则小车加速度的倒数与小车和砝码的总质量M的函数图象正确的是_________．练习8.某同学在实验室用如图甲所示的实验装置探究加速度与质量关系的实验．（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，需将长木板的右端垫高，在______（选填“有”或“没有”）沙桶拖动下，轻推一下小车，使小车能拖动穿过打点计时器的纸带做____________________．（2）通过改变________（选填“沙和沙桶”或“小车”）的质量，可探究加速度与_______（选填“小车”或“沙和沙桶”）质量的关系；（3）如果某次实验打出的纸带如图乙所示，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，A、B、C到O点的距离在图中乙标出，所用交流电的频率为f，则测出小车运动的加速度为_______________．练习9.某物理兴趣小组的同学用图甲所示装置来“验证牛顿第二定律”．同学们在实验中，都将砂和小桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变小桶中砂的质量改变拉力．为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要平衡摩擦力．①下列器材中不必要的是______（填字母代号）．A．低压交流电源B．秒表C．天平（含砝码）D．刻度尺②下列实验操作中，哪些是正确的_________ （填字母代号）．A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器的电源C．平衡摩擦力时，将悬挂小桶的细线系在小车上D．平衡摩擦力时，让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带③图乙是某同学实验中获得的一条纸带．A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T．A、B间的距离为x1，A、C间的距离为x2，则小车的加速度a=__________（用字母表达）．④图丙是小刚和小芳两位同学在保证小车质量一定时，分别以砂和小桶的总重力mg为横坐标，以小车运动的加速度a为纵坐标，利用各自实验数据作出的a-mg图象．a．由小刚的图象，可以得到实验结论：_____________________________________．b．小芳与小刚的图象有较大差异，既不过原点，又发生了弯曲，下列原因分析正确的是__________（填字母代号）．A．图象不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过大B．图象不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过小C．图象发生弯曲，可能是砂和小桶的质量过大D．图象发生弯曲，可能是小车的质量过大⑤正确平衡摩擦力后，小组中一位同学保持砂和小桶总重力mg不变，通过在小车上增加砝码改变小车质量，进行实验并得到实验数据．处理数据时，他以小车和砝码的总质量M为横坐标，为纵坐标，作出-M关系图象，示意图如图丁所示，发现图线从纵轴上有截距（设为b）．该同学进行思考后预测：若将砂和小桶总重力换成另一定值（m+△m）g，重复上述实验过程，再作出-M图象．两次图象的斜率不同，但截距相同均为b．若牛顿定律成立，请通过推导说明该同学的预测是正确的．练习10.用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定．（1）实验时，一定要进行的操作是____________a．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数；b．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带c．用天平测出砂和砂桶的质量d．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量（2）以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a-F图象可能正确的是_______（3）若小车匀速运动时，测力计的示数为F，则小车受到的摩擦力为___________（4）若求出的a-F图象的斜率为k，则小车的质量为__________．。
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。
高中物理小车实验报告
实验名称：小车在斜面上的运动实验目的：1. 通过实验验证牛顿第二定律的正确性。
2. 学习使用打点计时器测量小车在斜面上的加速度。
3. 探究影响小车加速度的因素。
实验器材：1. 小车一辆2. 斜面一个3. 打点计时器一台4. 电压表一台5. 导线若干6. 质量可调的砝码一套7. 量角器一个8. 米尺一把9. 记录本一个实验原理：牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。
公式表示为：F = ma，其中F为合外力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
实验步骤：1. 将小车放在斜面上，调整斜面角度，使其与水平面成一定角度。
2. 将打点计时器固定在斜面底端，连接好电路。
3. 在小车上放置一个质量可调的砝码，确保小车质量不变。
4. 打开打点计时器，释放小车，记录小车在斜面上的运动轨迹。
5. 将小车在斜面上的运动轨迹进行测量，记录下小车在不同时间间隔内的位移。
6. 利用打点计时器记录的时间间隔和位移，计算出小车在不同时间间隔内的加速度。
7. 改变斜面角度，重复上述步骤，记录不同角度下小车的加速度。
8. 改变小车上的砝码质量，重复上述步骤，记录不同质量下小车的加速度。
实验结果：1. 小车在斜面上的加速度与斜面角度成正比。
2. 小车在斜面上的加速度与砝码质量成正比。
实验分析：1. 通过实验结果，可以验证牛顿第二定律的正确性。
在小车上施加的合外力为重力沿斜面方向的分力，与小车质量成正比，因此小车的加速度与质量成正比。
2. 实验中，小车在斜面上的加速度与斜面角度成正比，说明斜面角度越大，小车所受的合外力越大，加速度也越大。
实验结论：1. 牛顿第二定律在实验条件下得到了验证，合外力与加速度成正比，与质量成反比。
2. 斜面角度和砝码质量是影响小车加速度的主要因素。
注意事项：1. 实验过程中，要确保斜面角度的准确性，使用量角器进行测量。
2. 在记录数据时，要注意时间的单位，确保时间间隔的一致性。
高中物理实验04 验证牛顿第二定律
实验四验证牛顿第二定律（原卷版）1.实验原理(1)保持质量不变,探究加速度与合力的关系。
(2)保持合力不变,探究加速度与质量的关系。
(3)作出a-F图象和a-1图象,确定其关系。
m2.实验器材打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
3.实验步骤(1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量m',小车的质量m。
(2)安装:按照如图所示的装置把实验器材安装好,但是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(不给小车牵引力)。
(3)平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑。
(4)操作:①小盘通过细绳绕过定滑轮系在小车上,先接通电源,后放开小车,打点结束后先断开电源,再取下纸带。
②保持小车的质量m不变,改变小盘和砝码的质量m',重复步骤①。
③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a。
④描点作图,以m'g作为拉力F,作出a-F图象。
⑤保持小盘和砝码的质量m'不变,改变小车质量m,重复步骤①和③,作出a-1图象。
m4.数据分析(1)利用Δx=aT2及逐差法求a。
(2)以a为纵坐标,F为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比。
(3)以a为纵坐标,1为横坐标,描点、连线,如果该线为过原点的直线,就能判定a与m成反比。
m5.注意事项(1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。
在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动。
(2)不重复平衡摩擦力。
(3)实验条件:m≫m'。
(4)“一先一后一按”:改变拉力或小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。
【典例1】(多选)在用实验探究加速度与力、质量的关系时,下列关于实验的思路和数据分析中,正确的是()。
高中物理必修一课件：3.2实验：验证牛顿第二定律 (共26张PPT)
四、注意事项
1．平衡摩擦力时，不要将悬挂重物的细线系在小车上，即不要给小车施加牵引力，并 且让小车拖着打点的纸带运动．
2．平衡摩擦力后，无论如何改变重物或小车和砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦 力．但必须保证细绳与长木板平行．
思路点拨：根据实验原理、步骤及利用纸带计算速度的方法结合图象信息分析计算． 解析：(1)由匀变速直线运动中某段中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度知vC＝＝0.44 m/s. (2)根据图中描点情况做出vt图象如图所示，(大部分点在线上，离线较远的点可舍去)．利 用vt图的斜率求得加速度为1.0 m/s2(0.95～1.05均可)．
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
A．按图中所示安装好实验装置 B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动 C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a； E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复B～D步骤，求得小车在不同合 外力F作用下的加速度
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021 7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪 忍受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021 8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都 不能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/222021/11/222021/11/222021/11/22
高中物理实验教案：牛顿第二定律的验证
高中物理实验教案：牛顿第二定律的验证一、实验目的本实验旨在通过实验验证牛顿第二定律，并探究物体在力的作用下所产生的加速度与所受力的关系。
二、实验器材1. 弹簧秤：用于测量物体受力的大小；2. 实验台：用于固定实验装置；3. 直线导轨：用于使物体进行直线运动；4. 测量尺：用于测量物体的位移；5. 计时器：用于测量物体的运动时间。
三、实验原理牛顿第二定律可以表达为F=ma，其中F表示所受合外力的大小，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
本实验中将通过测量物体的加速度与所受力的关系来验证牛顿第二定律。
四、实验步骤1. 将实验台固定在水平台面上，并将直线导轨放置在实验台的上方；2. 在直线导轨上选择一个适当位置放置物体，将物体与弹簧秤相连；3. 用测量尺测量物体在导轨上的初始位置；4. 将物体放置在初始位置，并用手将其推动，使其沿导轨做自由滑动；5. 用计时器测量物体从初始位置到达终点位置所经过的时间；6. 用测量尺测量物体从初始位置到达终点位置的位移；7. 根据牛顿第二定律的公式F=ma，计算物体所受的合外力，并记录下来；8. 重复实验多次，记录不同受力情况下的加速度和合外力的对应关系。
五、数据处理与分析1. 将实验数据整理成表格，包含物体的质量、加速度和合外力的数值；2. 绘制加速度与合外力之间的散点图；3. 利用回归分析方法，拟合出最佳拟合曲线，确定加速度与合外力之间的关系；4. 利用拟合曲线，验证牛顿第二定律中的F=ma关系。
根据实验结果，我们可以得出加速度与所受力成正比的结论，这符合牛顿第二定律的预期。
实验数据和分析结果表明，牛顿第二定律在所给出的实验条件下得到了有效的验证和验证。
六、实验拓展1. 实验中将物体放置在不同位置进行自由滑动，是否会对结果产生影响？可以进行相应的实验验证。
2. 实验中只考虑了物体在水平面上的直线运动，如果将物体置于倾斜面上会有什么结果？可以进行相应的实验探究。
3. 实验中只使用了弹簧秤测量合外力的大小，是否有其他方法可以测量合外力？可以进行进一步的实验研究。
验证牛顿第二定律实验报告
验证牛顿第二定律实验报告一、实验目的1、探究加速度与力、质量的关系，验证牛顿第二定律。
2、学习使用打点计时器研究匀变速直线运动。
3、掌握利用图像处理实验数据的方法。
二、实验原理1、牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在它上面的合力成正比，与物体的质量成反比，即＄F ＝ ma$。
2、本实验中，通过改变小车所受的拉力来改变合力，通过在小车上增加砝码来改变质量。
利用打点计时器打出的纸带，计算小车的加速度。
三、实验器材1、附有定滑轮的长木板。
2、小车。
3、打点计时器。
4、纸带。
5、砝码。
6、细绳。
7、托盘和砝码。
8、刻度尺。
9、天平。
四、实验步骤1、安装实验装置将长木板平放在实验桌上，使其一端垫高，以平衡摩擦力。
将打点计时器固定在长木板的一端，连接好电源。
将细绳一端系在小车上，另一端通过定滑轮挂上托盘和砝码。
2、测量小车质量用天平测量小车的质量＄m_1$，并记录。
3、平衡摩擦力不挂托盘和砝码，轻推小车，使小车在长木板上匀速运动。
4、进行实验在小车上放上质量为＄m_2$ 的砝码，挂上托盘和砝码，使小车做匀加速运动。
接通打点计时器电源，释放小车，得到一条纸带。
改变托盘和砝码的质量，重复上述步骤，得到多组纸带。
5、数据处理选取一条清晰的纸带，舍去开头较密集的点，每隔 4 个点取一个计数点，依次标记为 A、B、C、D、E 等。
用刻度尺测量相邻计数点间的距离＄x_1$、＄x_2$、＄x_3$、＄x_4$、＄x_5$ 等。
根据匀变速直线运动的推论，计算小车的加速度＄a$。
五、实验数据记录｜实验次数｜小车和砝码总质量＄m$（kg）｜拉力＄F$（N）｜加速度＄a$（m/s²）｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 4 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 5 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜六、实验数据处理1、以加速度＄a$ 为纵坐标，拉力＄F$ 为横坐标，绘制＄a F$ 图像。
【高中物理】验证牛顿第二定律的物理实验
【高中物理】验证牛顿第二定律的物理实验除了课堂上的学习外，平时的积累与练习也是学生提高成绩的重要途径，本文为大家提供了验证牛顿第二定律的物理实验，祝大家阅读愉快。
[实验目的]研究质量一定时，小车的加速度与所受拉力的关系;作用力一定时，加速度和小车的质量的关系。
即验证牛顿第二定律。
[实验原理]研究的对象是图中所示的小车。
小车前端拴着细绳，细绳跨过定滑轮，下面吊一个小桶，桶内装砂。
知道了砂和小桶的总质量，可以算出它们的总重量。
当满足小车及车上的砝码的总质量远大于砂和小桶的总质量条件时，可以把砂桶的总重量近似当作细绳对小车的拉力。
小车在绳的拉力作用下，在长木板上运动时，用打点计时器把小车的运动情况记录下来，求出加速度，就可以研究小车的加速度跟受力大小的关系以尽加速度跟小车的质量(包括车上祛码的质量)的关系。
实验图【实验器材】电火花计时器或电磁点计时器、一端带滑轮的长木板、手推车、纸带、绳子、砝码、沙桶、沙子、电线、电源、天平和天平。
【实验步骤】1.研究恒质量条件下加速度与力的关系。
(l)平衡小车与长木板间的摩舞力，在长木板的不带定滑轮的，端下面垫一块木板，使长木板成为一个斜面，反复移动所垫木板的位置使小车在斜面上座匀速直线运动。
（2）用天平测量小车的质量m和铲斗和沙子的质量m’，并记录。
把瓷漆代码和桶放在手推车上里放入适量的砂子，使小桶和砂的总质量远小于小车和砝码的总质量，把祛码和砂的质量m和m'记录下来。
（3）把绳子系在手推车上，把铲斗挂在滑轮上。
打开电源，释放汽车，让汽车拖动纸带，点计时器将在纸带上标记一行点。
取下胶带并在胶带上标记胶带编号。
保持小车的质量不变，改变沙子的质量，即改变小车上的拉力，然后做几个实验。
在实验中，沙子和桶的质量必须远远小于小车和重量。
(4)在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明记数点，测出记数点间的距离，求出每条纸带的加速度的值。
（5）将每个实验的数据填入表格中。
实验 验证牛顿第二定律
实验验证牛顿第二定律一、实验目的：验证牛顿第二定律二、实验原理：F合=ma 物理思想：控制变量法实验方案三、实验器材：一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、小沙桶和沙子、天平、电磁打点计时器、纸带、学生电源、刻度尺、坐标纸四、实验步骤：（一）安装器材1.按照实验方案连接实验器材（二）进行实验2.调整木板倾斜程度，平衡摩擦力3.控制小车质量不变，测量小沙桶及沙子质量m1，用细线将小沙桶与小车相连（小沙桶及沙子质量远小于小车质量），接通电源，释放小车，关闭电源，取下纸带标记14.改变沙子质量，得到多条纸带标记2、3、4、5、65.控制小沙桶及沙子质量不变，测量小车质量M1，用细线将沙桶与小车相连（小沙桶及沙子质量远小于小车质量），接通电源，释放小车，关闭电源，取下纸带标记1′6.改变小车质量，得到多条纸带标记2′、3′、4′、5′、6′（三）处理数据1.计算小车加速度a在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离，根据逐差法计算各条纸带对应的加速度，并填入表格122.图像法处理实验数据根据记录的各组对应的加速度a 与小车所受的合力F ，建立直角坐标系，描点画a - F 图像1；再根据记录的各组对应的加速度a 与小车和砝码总质量M ，建立直角坐标系，描点画a -M1图像2。
（四）得出结论如果图像1是一条过坐标原点的倾斜直线，证明加速度与合力成正比；如果图像2是一条过坐标原点的倾斜直线，证明加速度与质量成反比。
即验证mF a 合=或ma F =合 （五）分析误差 系统误差： 偶然误差：实验改进课后反思：同学们试着对实验方案进行改进。
a （m ·s -2）F /N1a （m ·s -2）1/M （kg -1）2。
物理奇观牛顿第二定律的实验验证
物理奇观牛顿第二定律的实验验证物理奇观：牛顿第二定律的实验验证物理定律的验证一直是科学研究的核心任务之一。
而在众多物理定律中，牛顿的三大运动定律被认为是最为基础和重要的定律之一。
其中，牛顿第二定律是描述物体运动的关键法则，它揭示了力与运动之间的关系。
在这篇文章中，我们将探讨牛顿第二定律，以及一些实验验证，展示了这一定律的重要性和准确性。
### 牛顿第二定律的基本原理牛顿第二定律是物理学的重要基石，它提供了有关物体运动的关键信息。
这一定律的数学表达方式如下：\[F = ma\]其中，\(F\) 代表作用在物体上的总力，\(m\) 代表物体的质量，\(a\)代表物体的加速度。
这个公式表明，一个物体受到的力越大，它的质量越大，产生的加速度也就越大。
这一定律为我们理解物体如何响应外部力提供了重要的线索。
### 牛顿第二定律的实验验证牛顿第二定律的实验验证一直以来都是物理学家们的关注焦点。
下面，我们将介绍一些经典的实验，这些实验验证了这一定律的准确性。
#### 1. 自由落体实验自由落体实验是验证牛顿第二定律的经典实验之一。
在这个实验中，物理学家观察自由下落的物体，并测量它们的加速度。
根据牛顿第二定律，自由下落的物体应该受到一个与其质量成正比的力，这就是重力。
实验结果表明，物体的加速度与其质量无关，与地球上的引力加速度近似相等，这提供了有力的证据支持牛顿的第二定律。
#### 2. 斜面上的滑动实验另一个验证牛顿第二定律的实验是在斜面上进行的滑动实验。
在这个实验中，物体沿着斜面滑动，受到了斜面上的重力分量和摩擦力的作用。
通过测量物体的加速度和斜面的角度，可以验证牛顿第二定律中的力、质量和加速度之间的关系。
实验结果再次证实了这一定律的准确性。
#### 3. 物体在外力作用下的加速实验在这个实验中，物体受到已知大小的外力作用，然后测量物体的质量和加速度。
根据牛顿第二定律，加速度应该与受到的力和物体的质量成正比。
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自主探究·基础备考
1.如果
a
1 m
图象是通过原点的一条直线,则说明(
)
A.物体的加速度a与质量m成正比
6.重复步骤(5)三次,得到三条纸带. 7.在每条纸带上都选取一段比较理想的部分,标明计数点,测量
计数点间的距离,算出每条纸带上的加速度的值.
8.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,作用力 的大小F等于小桶和砂的总重力,根据实验结果在 坐标平面上画出相应的点,如果这些点是在一条过 原点的直线上,便证明了加速度与作用力成正比.
B.物体的加速度a与质量m成反比
C.物体的质量m与加速度
解析:只能说明加速度a与质量m成反比,而不能说质量与加速 度成反比,要明确a与m的主从关系.
答案:B
2.关于“探究加速度与力､质量的关系”的实验,以下做法错 误的是( )
A.平衡摩擦力时,应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车 上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D.求小车运动的加速度时,可用天平测出装砂小桶和砂的质量
(m和m‘)以及小车质量M,直接用公式
答案:ACD
a (m m) g M
求出
疑难点一.实验中应注意哪些问题? 名师在线:1.实验中一定要平衡摩擦力以减小实验误差. 2.在实验中一定要注意使砂和小砂桶的总质量远小于小车和
解析:实验中绳的张力 F Mmg ,
则小车加速度
a
mg
M m ,
M m 实验时若保持小车质量不变,横轴为
1,
则
略,
a
M
1
M m
m图象必a 过m原g点, a,为直1线.当满足M
MM
m时,m可忽
图象还可以满足图象是过原点的直线.当小车质量较小,不满
足M m时,图象会弯曲,故选D项.
解析:(1)只有M与m满足M»m时,才能使绳对小车的拉力近似 等于盘及盘中砝码的重力. 答案:(1)M»m
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中 砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的 加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速 度a与质量M的关系,应该作a与________________的图象.
名师在线:利用图象处理数据是一种常用的重要方法.将实验 中得到的数据通过描点作出图象,可以非常直观地看出两 个物理量之间的关系,也可以有效地减小实验误差,确定并 排除实验中测得的一些错误数据.
在探究加速度与力的关系的实验中,以加速度a为纵坐标,力F 为横坐标,根据各组数据在坐标系中描点.如果这些点在一 条过原点的直线上,说明a与F成正比.
四､实验步骤及数据 1.用天平测出小车和砝码的总质量M,把数值记录下来. 2.按图3-3-1所示把实验器材安装好,只是不把悬挂小桶的细绳
系在车上,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一块木板. 反复移动木板的位置,直至小车在斜面上可以保持匀速直 线运动状态.这时,小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰 好与小车所受的重力沿斜面向下的分力平衡.
在探究加速度与质量的关系实验中,“加速度a与质量m成反比”
1 实加系际速,根上度据a就为a是纵“坐1加标速,以图度质象a与量是质的不量倒是的数过倒原数m点1 的为直m横线坐,就成标能正建判比立断”坐a与,标以
m m是否成反比.
易错点拨
自我诊断在“探究加速度与力､质量的关系”的实验中,在研 究加速度a与小车的质量M的关系时,由于没有注意始终满 足M m的条件,结果得到的图象应是图3-3-2中的( )
答案:D
题型研练
题型一
实验原理和数据处理
【例1】 在“验证牛顿运动定律”的实验中,采用如图3-3-3 所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘 中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸 带上打的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足___________时,才可以认为绳 对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
解析:由于
所以 a
1
a
1 M
m
图象应是一条过原点的直线,所以数据处理时,常作出a与
1
的图象.
m
1 答案: M
(3)如图3-3-4(a)所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图线, 此图线说明实验存在的问题是_____________________.
解析:没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够. 答案:没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
4.把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,先接通电源再放开 小车,打点计时器在纸带上打下一系列的点,打完点后切断 电源,取下纸带,在纸带上标上纸带号码.
5.保持小车和砝码的质量不变,在小桶里放入适量的砂,使小桶 和砂的总质量远小于小车和砝码的总质量,把小桶和砂的 总质量m'记录下来,重复步骤(4).在小桶内再放入适量砂,记 录下小桶和砂的总质量m″,再重复步骤(4).
实验:验证牛顿第二定律
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.
二､实验原理 探究加速度a与力F及质量m的关系时,应用的基本方法是控制
变量法,即先控制一个参量如小车的质量m不变,讨论加速 度a与力F的关系,再控制小桶和砂的质量不变,即力F不变, 改变小车质量m,讨论加速度a与质量m的关系. 三､实验器材 打点计时器,纸带,复写纸片,小车,一端附有定滑轮的长木板,小 桶,砂,夹子,细绳,低压交流电源,导线,天平(带有一套砝码), 刻度尺.
砝码的总质量.
3.改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计 时器,并应先接通电源,再放开小车,且在小车到达定滑轮前 应按住小车.
4.各纸带的加速度,都应是该纸带的平均加速度. 5.作图象时,要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的点
应尽可能对称分布在所作直线的两侧.
疑难点二.本实验中为何采用图象法处理实验数据?