探究加速度与力、质量的关系_实验报告
加速度与质量的实验报告
加速度与质量的实验报告加速度与质量的实验报告引言在物理学中,加速度与质量是两个基本概念。
加速度是物体在单位时间内速度改变的量,而质量则是物体所具有的惯性和引力的属性。
本实验旨在通过实际操作,观察和探究加速度与质量之间的关系。
实验设计实验所需材料:弹簧测力计、滑轮、绳子、不同质量的物体。
实验步骤:1. 将弹簧测力计固定在水平桌面上,并调整为水平位置。
2. 在弹簧测力计的下方固定一个滑轮。
3. 将绳子一端固定在滑轮上,另一端系在不同质量的物体上。
4. 将物体放置在桌面上,并调整绳子的长度,使物体悬挂在桌面的边缘。
5. 用手将物体推开,使其自由下落,并观察弹簧测力计的读数。
6. 重复上述步骤,分别使用不同质量的物体进行实验。
实验结果与分析通过实验,我们得到了一系列关于加速度和质量的数据。
在实验中,我们发现加速度与质量之间存在一定的关系。
首先,我们可以观察到,当质量增加时,弹簧测力计的读数也随之增加。
这说明质量的增加会导致物体受到更大的力,从而产生更大的加速度。
这符合牛顿第二定律的原理,即力等于质量乘以加速度。
其次,我们可以通过比较不同质量物体的加速度来进一步验证这一关系。
在实验中,我们发现,质量越大的物体加速度越小,而质量越小的物体加速度越大。
这也符合牛顿第二定律的原理,即相同力作用下,质量越大的物体加速度越小,质量越小的物体加速度越大。
实验误差与改进在实验过程中,我们也注意到了一些误差和改进的可能性。
首先,由于实验中使用的弹簧测力计并非完全理想的测量工具,其读数可能存在一定的误差。
为了减小误差,我们可以多次重复实验,并取平均值作为最终结果。
其次,实验中的其他因素,如空气阻力等,也可能对实验结果产生一定的影响。
为了减小这些因素的影响,我们可以在真空环境中进行实验,或者对实验数据进行修正。
结论通过本实验,我们得出了加速度与质量之间存在一定关系的结论。
质量的增加会导致物体受到更大的力,从而产生更大的加速度。
实验报告探究加速度与力、质量关系[五篇模版]
实验报告探究加速度与力、质量关系[五篇模版]第一篇:实验报告探究加速度与力、质量关系实验报告探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验目的1.学会用控制变量法研究物理规律.2.探究加速度与物体质量、物体受力的关系.3.掌握灵活运用图象处理问题的方法.实验原理探究加速度a 与力F、质量M 的关系时,应用的基本方法是__________,即先控制一个参量——小车的质量M 不变,讨论加速度a 与力F 的关系;再控制小盘和砝码的质量不变,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.实验器材打点计时器、复写纸片和纸带、一端有定滑轮的长木板、小车、小盘、______电源、______、砝码、________、导线.实验步骤一、测质量1.用天平测出小车和砝码的总质量M,小盘和砝码的总质量m,把测量结果记录下来.二、仪器安装及平衡摩擦力2.按图 1 把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在车上,即不给小车加牵引力.图 13.平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板.反复移动木板的位置,直至小车拖着纸带在斜面上运动时可以保持__________运动状态.这时,小车受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力__________的分力平衡.三、保持小车的质量不变,研究 a 与 F 的关系4.把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小盘,先__________再____________,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,在小盘里放入适量的砝码,把小盘和砝码的总质量m′记录下来,重复步骤 4.在小盘内再放入适量砝码,记录下小盘和砝码的总质量m″,再重复步骤 4,重复三次,得到三条纸带.6.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,并记录在表格(一)内.表(一)实验次数加速度a/(m · s-2)小车受力F/ N四、保持小盘和砝码的质量不变,研究 a 与 M 的关系7.保持小盘内的砝码个数不变,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.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(二)中.表(二)实验次数加速度a/(m · s-2)小车和砝码的总质量 M/ kg小车和砝码总质量M1 1数据处理1.需要计算各种情况下所对应的小车加速度,可使用“研究匀变速直线运动”的方法:先在纸带上标明计数点,测量各计数点间的距离,根据公式 a=Δ xT2 计算加速度.图 22.(1)根据表(一),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 等于小盘和砝码的总重力,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,如果这些点是在一条过原点的直线上,便证明了加速度 a 与作用力 F 成正比.如图 2 所示.(2)根据表(二).用纵坐标表示加速度 a,横坐标表示小车和砝码的质量M,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,发现这些点落在一条类似反比函数的曲线上.我们猜想,a 与 M 可能成反比.为了检验猜想的正确性,再用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和砝码总质量的倒数,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点.如果这些点落在一条过原点的直线上,就证明了加速度与质量成反比.(如图3 所示)图 3结论:注意事项1.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是调出一个合适的斜面,使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受到的摩擦阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细线系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,并要让小车拖着打点的纸带运动.2.实验步骤2、3 不需要重复,即整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力.3.每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出.只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力.4.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,且应在小车到达滑轮前按住小车.误差分析1.质量的测量误差,纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差,拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差.2.因实验原理不完善造成误差:本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力),存在系统误差.小盘和砝码的总质量越接近小车的质量,误差就越大;反之,小盘和砝码的总质量越小于小车的质量,误差就越小.3.平衡摩擦力不准确造成误差:在平衡摩擦力时,除了不挂小盘外,其他的都跟正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点计时器),匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等.第二篇:《探究加速度与力、质量的关系》教学设计《探究加速度与力、质量的关系》教学设计四川省南江县第二中学刘新明【学生分析】:已经掌握了力、质量、加速度等物理概念能正确的受力分析对传感器这种测量加速度的工具已有一定的了解已具备一定的实验操作技能对物理实验的研究方法已有一定的了解【教学目标】:知识与技能:1.通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系。
牛顿第二定律实验报告
牛顿第二定律实验报告引言:物理学是一门研究物质运动以及与之相关的规律和现象的科学。
而牛顿第二定律,则是其中最基础且重要的定律之一。
本实验旨在通过实际操作和数据收集,验证牛顿第二定律,并探究质量、力和加速度之间的关系。
实验步骤:1. 实验所需材料和装置这次实验所需的材料和装置如下:一块光滑的水平轨道、一个小车、一只测力计、一组不同质量的物体和一根绳子。
2. 实验前准备首先,将轨道放置在平坦的地面上,并确保其水平。
然后,将测力计挂在轨道的底部并调零,以确保准确的测量。
接下来,将小车放在轨道上,并将一端的绳子固定在小车上。
3. 实验操作在操作实验之前,需要确定小车在水平轨道上的质量。
用测量工具称量小车的质量,并记录下来。
然后,通过在小车上增加不同质量的物体,给小车施加不同大小的力。
使用测力计将绳子的另一端连接到小车上,并确保绳子拉直。
接下来,缓慢地施加一定大小的力,使小车开始运动,并立即记录下所施加的力的数值。
根据实验的需要,可以重复上述步骤,每次改变施加的力的大小。
确保每次操作都是平稳进行的,并且准确记录下施加力和小车加速度的数值。
4. 数据处理和结果分析根据实验所获得的数据,我们可以计算出每次施加力的大小、小车质量以及小车的加速度。
根据牛顿第二定律的公式 F = ma,利用实验测得的力和质量数据,我们可以计算出加速度的数值。
同时,可以绘制出施加力和加速度之间的关系图,以便更好地理解它们之间的关联。
讨论和结论:通过本次实验,我们验证了牛顿第二定律。
从实验数据可以看出,当施加的力增加时,小车的加速度也随之增加,并且它们之间存在线性关系。
这个实验结果符合牛顿第二定律的预期,即力的大小与物体的质量和加速度之间成正比。
这也意味着物体的质量越大,施加相同大小的力时,加速度越小;反之亦然。
通过本次实验,我们进一步了解了牛顿第二定律的实际应用,并通过实验数据的处理和分析,掌握了实验设计和数据处理的方法。
总结:本次实验以验证牛顿第二定律为目的,通过实际操作和数据收集,得出了物体质量、施加力和加速度之间的关系。
物理课题研究范文5篇
物理课题研究范文5篇物理课题研究范文1:课题名称:探究加速度与力、质量的关系一、研究背景与意义在物理学中,加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量。
通过探究加速度与力、质量的关系,可以深入理解牛顿第二定律的基本原理,并为实际工程应用提供理论支持。
二、研究内容与方法1.实验设计:设计实验装置,通过改变施加在物体上的力,以及测量物体的质量,来探究加速度与力、质量的关系。
2.数据采集:使用打点计时器和光电门等设备,准确测量物体的加速度,并记录力与质量的数值。
3.数据分析:将实验数据进行分析,探究加速度与力、质量之间的定量关系。
4.误差分析:对实验中的误差来源进行分析,如摩擦力、空气阻力等,以提高实验的精度。
三、预期结果与价值通过本课题的研究,预期能够得出加速度与力、质量之间的准确关系,验证牛顿第二定律的正确性。
同时,为实际工程中优化运动系统的性能提供理论支持。
四、研究计划与时间表1.第一阶段(1-2个月):完成实验装置的设计与制作。
2.第二阶段(3-4个月):进行实验并采集数据。
3.第三阶段(5-6个月):数据分析与误差分析。
4.第四阶段(7-8个月):撰写研究报告及论文。
以上内容仅供参考,具体研究计划可根据实际情况进行调整。
若您想要探索更多内容,随时可以继续输入。
五、实验过程与数据记录实验过程:1.将实验装置置于稳定的桌面上,调整实验器材,确保测量准确。
2.选取合适的滑块,将其置于导轨上,并使用天平测量其质量。
3.启动实验装置,使滑块在导轨上做初速度为0的匀加速直线运动。
4.使用打点计时器和光电门等设备,测量滑块的加速度。
5.改变施加在滑块上的力,重复实验多次,以获取多组数据。
数据记录:六、实验结果与讨论根据实验数据,我们可以得出以下结论:1.在力保持不变的情况下,物体的质量越大,加速度越小。
这符合牛顿第二定律,即F=ma,力相同的情况下,质量越大,加速度越小。
2.在质量保持不变的情况下,施加的力越大,加速度越大。
力与加速度的关系实验
力与加速度的关系实验【引言】力与加速度之间的关系一直是物理学中的重要课题。
本文将通过一系列实验来探究力与加速度之间的关系,以便更好地理解这一物理现象。
【实验一:关于力、质量和加速度】在这个实验中,我们将通过改变物体的质量来研究力和加速度的关系。
首先,我们选择了几个不同质量的物体,并将它们都放在同样的平坦表面上。
然后,我们在每个物体上施加相同大小的力,并测量每个物体的加速度。
结果显示,无论物体的质量大小如何,施加的力越大,物体的加速度也越大。
这表明力与加速度之间存在直接的正比关系。
【实验二:关于力和斜面角度】在这个实验中,我们将进一步研究力和加速度的关系,但这次我们会改变斜面的角度。
我们使用同样的物体,并施加相同的力。
然而,我们将斜面调整为不同的角度,从而改变物体相对于水平面的倾斜程度。
实验结果显示,斜面角度愈大,物体的加速度也愈大。
这表明力与加速度的关系还受到了斜面角度的影响,但其具体的关系需要进一步研究。
【实验三:关于力、弹簧和加速度】这个实验将探讨力、弹簧和加速度之间的关系。
我们选择了一个可伸长的弹簧,然后在弹簧的一端挂上一个物体,另一端固定在支架上。
我们改变挂在弹簧上的物体的质量,并记录弹簧拉伸的长度。
实验结果显示,物体质量的增加导致了弹簧的拉伸,表明物体受到了一个向下的力。
根据胡克定律,力和弹簧的拉伸长度成正比关系。
由于弹簧的拉伸与物体的加速度成正比,我们可以得出结论:力与加速度之间存在正比关系。
【结论】通过以上实验,我们得出以下结论:力与加速度之间存在直接的正比关系,力的大小决定了物体的加速度的大小。
同时,斜面的角度和弹簧的弹性也会对力与加速度之间的关系产生影响,其具体关系需要进一步深入研究。
这些实验结果对于理解力学原理以及实际应用都具有重要意义。
【致谢】在这个实验过程中,我们要感谢导师和同学们的帮助和支持。
没有他们的支持,我们无法完成这个实验研究。
【参考文献】(列出参考文献,无需给出链接)以上是关于力与加速度的关系实验的报告。
(完整版)探究加速度与力、质量的关系_实验报告
实验:探究加速度与力、质量的关系[实验目的]通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系[实验原理]1、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2、物理量的测量:(1)小车质量的测量:天平(2)合外力的测量:小车受四个力,重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。
重力和支持力相互抵消,物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力。
小车所受的合外力不是钩码的重力。
为使合外力等于钩码的重力,必须:①平衡摩擦力:平衡摩擦力时不要挂小桶,应连着纸带且通过打点记时器的限位孔,..............................将长木板倾斜一定角度,此时物体在斜面上受到的合外力为0。
做实验时肯定无法这么准确,我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑(可以根据纸带上的点来判断),这就说明此时物体合外力为0,摩擦力被重力的沿斜面向下的分力(下滑力)给抵消了。
由于小车的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消,那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了。
点拨:整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变托盘和砝码的质量,还是改变小车及砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力.②绳子的拉力不等于沙和小桶的重力:砂和小桶的总质量远小于小车的总质量.......绳子的拉.....................时,可近似认为力等于........推导:实际上m/g=(m+ m/)a,F=ma,得F=m m/g/(m+ m/);理论上F= m/g,只有当m/<...沙和小桶的重力。
<m时,才能认为绳子的拉力不等于沙和小桶的重力。
点拨:平衡摩擦力后,每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此,砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.在画图像时,随着勾码重量的增加或者小车质量的倒数增加时,实际描绘的图线与理论图线不重合,会向下弯折。
实验探究加速度与力质量的关系实验报告高一上学期物理人教版
探究:加速度与力、质量的关系___________、学生电源实验步骤:一、测质量:1.用天平测量出小车和砝码的总质量M,钩码的质量m,记录测量结果二、仪器安装与平衡摩擦力:1.按照如下图将实验仪器安装好;2.平衡摩擦力:在__________钩码的前提下,垫高长木板平衡摩擦力;反复调节倾斜角度,知道小车拖着纸带在斜面上能做_______________(运动)时,刚好平衡摩擦力。
三、保持小车质量M不变,研究a与F的关系:1.把细绳系在小车上并且绕过定滑轮悬挂钩码,先__________后释放___________,打点计时器在纸带上打下一系列点;2.保持小车总质量不变,改变钩码个数并依次记录钩码总质量m,重复实验操作共4次;四、保持钩码质量不变,研究a与m的关系1.保持钩码个数不变,改变小车上的砝码个数,并且测量记录小车的总质量,重复同上实验操作,共改变4次小车质量;数据处理:2.F一定时,a与m的关系——F=__________实验次数砝码个数/n 小车总质量/kg 加速度/(m/s2) 1234注意事项:1.平衡摩擦力,注意不要平衡摩擦力过度,也不能平衡摩擦力不足;改变小车质量时,________重新平衡摩擦力;2.因绳子拉力并不等于钩码重力,为减小误差应满足钩码质量__________小车质量;3.改变拉力与小车质量后,每次开始实验时小车都应尽量________打点计时器,并且接通电源,先___________后_________误差分析:1.质量的测量会存在误差;2.平衡摩擦力会造成误差3.实验原理的不完善造成误差,小车所受拉力不等于钩码重力,而是_______钩码重力。
且钩码与小车质量差越______,误差越小。
高一物理加速度实验报告
高一物理【实验:加速度与力、质量的关系】学习目标:1、用比较法测量加速度;2、用控制变量法探究加速度与力、质量的关系;3、掌握利用图象处理数据的方法。
第一部分:课前自主学习,主动落实学案一.实验原理(1)采用控制变量法当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时,我们设法控制某些参量使之不变,而研究其中两个参量之间的变化关系的方法,是物理实验中经常采取的一种方法.本实验有F、m、a三个参量,研究加速度a与F及m的关系时,我们应先控制一个参量不变,研究另外两个参量之间的关系.在该实验中要求先控制小车的质量不变,改变小车所受的拉力F,讨论a与F的关系;再控制小车所受的拉力F不变,改变小车的质量m,讨论a与m 的关系.(2)要测量的物理量小车与其上砝码的总质量M一用天平测出.小车受的拉力F——用天平测出小盘和盘内砝码的总质量m,由F=mg算出.小车的加速度a——通过打点计时器打出的纸带测算出.(3)平衡摩擦力的目的和方法①目的:实验中小车要受到摩擦阻力的作用,增加了实验的难度.垫高水平木板不带滑轮的一端,使小车自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力,这样小车所受拉力即为合力,提高了实验成功率.②方法:不挂托盘,使小车拖着纸带,纸带通过打点计时器,并且使打点计时器处于工作状态,逐渐调节木板的倾角,使打下的纸带点间距相等,则说明小车做匀速直线运动,即平衡了摩擦力.二.实验器材打点计时器、纸带及复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘和砝码、细绳、低压交流电源、天平(带有一套砝码)、刻度尺.第二部分:课堂互动探究,整合提升一、探究加速度与力、质量的关系?1.用天平测出小车和小盘(包括其中砝码)的质量分别为M0、m0,并把数值记录下来.2.如图将实验器材安装好(小车上不系绳).3.把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板,平衡摩擦力.4.将重物通过细绳系在小车上,接通电源放开小车,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及此时所挂重物的重力m o g.5.保持小车的质量不变,改变小盘(包括其中砝码)的质量,重复步骤4多做几次实验,每次小车从同一位置释放,并记录好相应纸带重物的重力m1g、m2 g…表1:M不变,加速度a与受力的关系合外力不变,在小车上加砝码,并测出小车和放上砝码后的总质量M1,接通电源放开小车,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.7.继续在小车上加放砝码,重复步骤6,多做几次实验,在每次得到的纸带上标上号码.表2:F不变,加速度与质量的关系8.利用以上两表中的数据,分别在坐标系中作出M不变时,a一F图象和F不变时,a一M图象.针对训练1.如图所示,是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图,图中A为砂桶,B为定滑轮,C为滑块及上面添加的砝码,D为纸带,E 为电火花计时器,F为蓄电池,电压为6 V,G是电键,请指出图中的三处错误。
加速度与力的关系实验与数据分析
重复性实验
在相同条件下进行多次实验,观察实验结果的 一致性和稳定性。
计算多次实验结果的平均值和标准差,评估实 验的重复性。
实验可靠性评估
对比实验 与其他已知准确性的方法或设备进行对比实验,验证本实验的准确性。 分析对比实验结果,找出可能存在的误差来源并进行改进。
实验可靠性评估
01
不确定度分析
02
实验过程中,我们采用了先进的 测量设备和技术,确保了数据的 准确性和可靠性。
研究意义与价值
本实验的研究结果对于深入 理解牛顿运动定律和经典力
学具有重要意义。
通过实验验证加速度与力的 关系,可以为工程设计和实 际应用提供理论支持,例如 车辆动力学、航空航天等领
域。
本实验的研究方法和技术手 段可以为相关领域的科学研 究提供借鉴和参考。
本实验还可以为后续研究提供基础数据和参考,有助于深入理解加速度与 力的关系以及物体运动的基本规律。
05
误差来源与改进措施
误差来源
设备精度
测量设备的固有误差或老化可能导致 系统误差。
环境因素
温度、湿度等环境因素可能影响实验 结果。
误差来源
数据读取
人为读取数据时可能引入的随机误差 。
实验操作
实验操作过程中的微小变化或不稳定 性。
对实验结果进行不确定度分析 ,评估测量结果的可靠性和置 信度。
03
根据不确定度分析结果,对实 验方法和数据处理进行优化和 改进。
06
结论与展望
结论总结
01
02
03
在本实验中,我们成功验证了加 速度与力之间的正比关系,即当 物体质量保持不变时,加速度与 作用力成正比。
通过实验数据的收集和分析,我 们得到了准确的加速度和力的数 值关系,进一步证实了牛顿第二 定律的正确性。
物理实验:探究加速度与力、质量关系+实验报告单
学生分组实验报告单(物理) 年级:班级:姓名:日期:实验名称探究加速度与力、质量的关系实验目的1、探究加速度与力、质量的关系;2、实验操作与数据处理。
实验原理控制变量法1、保证研究对象质量不变,探究加速度与合外力的关系;2、保证研究对象合外力不变,探究加速度与研究对象质量的关系。
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、刻度尺.实验步骤①用天平测出质量和质量,并把数值记录下来。
②按如图所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系绳)。
③平衡摩擦力:没有系绳时小车在斜面上保持匀速直线运动(表现为纸带上相邻点间距)。
④砝码盘用细绳绕过定滑轮系在小车上,砝码盘加入适量砝码,在小车上加放适量的砝码,使砝码盘和砝码的质量小车和砝码的质量。
先,后,待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带。
⑤保持小车的不变,改砝码质量,重复实验.⑥在每条纸带上选取一段比较理想的部分,算出每条纸带对应的,填入表格中.⑦用纵坐标表示加速度,横坐标表示作用力F,根据实验结果画出小车运动的图象,从而得出a、F之间的关系.⑧砝码和砝码盘的质量,在小车上加放砝码,重复上面的实验,求出相应的加速度,填入表格。
根据实验结果画出小车运动的图象,从而得出a、M之间的关系。
实验记录次数123456小车加度(m/S2)砝码质量(kg)绳的拉力F合(N)次数123456小车加度(m/S2)小车质量M(kg)1/M(kg-1)数据处理实验结论小车质量不变,合外力改变实验记小车合外力不变,质量改变实验记。
实验报告:探究力、质量和加速度的关系
实验报告:探究力、质量和加速度的关系背景在力学中,有三个重要概念:力、质量和加速度。
它们之间存在着某种联系和关系,例如牛顿第二定律 F=ma。
在实际应用中,了解这些概念的关系非常重要。
本实验旨在通过测量质量、受力和加速度的变化,探究它们之间的关系。
实验设计材料•重物•弹簧测力计•平衡器•钟表•直尺•纸板•活动相机步骤1.使用平衡器在光滑水平面上校准弹簧测力计。
2.调整弹簧测力计的位置,让它的压力施加在纸板上。
3.将纸板和弹簧测力计一起放在水平面上,并将重物放在纸板上。
4.通过活动相机记录重物在不同质量下的运动轨迹,并记录时间。
5.分析并计算每个质量下的加速度。
数据记录及结果在此实验中,记录以下数据:•重物的质量:m,单位为克。
•弹簧测力计的受力:F,单位为牛。
•重物的加速度:a,单位为m/s2。
测量弹簧测力计的受力时,需要使用平衡器对其进行校准。
重物质量(克)弹簧测力计受力(牛)加速度(m/s2)10 0.1 0.9820 0.2 1.9630 0.3 2.9440 0.4 3.9250 0.5 4.90通过本实验,我们可以得出以下:1.重物的质量越大,它所受到的力也越大。
2.当力不变时,重物的加速度与其质量成反比例关系。
3.牛顿第二定律 F=ma 成立。
本实验通过测量质量、受力和加速度的变化,探究它们之间的关系。
通过数据分析和实验结果,我们得出了重物的质量越大,它所受到的力也越大;当力不变时,重物的加速度与其质量成反比例关系。
在实际应用中,了解这些关系非常重要,可以帮助我们更好地理解并解决实际问题。
高中力学小实验报告
一、实验目的1. 通过实验验证牛顿第二定律的正确性。
2. 理解质量、力和加速度之间的关系。
3. 掌握实验操作和数据处理方法。
二、实验原理牛顿第二定律指出:物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成正比,加速度的方向与合外力的方向相同。
其数学表达式为:F=ma。
三、实验器材1. 弹簧测力计2. 小车3. 滑轮4. 细线5. 铅块6. 水平桌面7. 秒表8. 米尺9. 计算器四、实验步骤1. 将小车放在水平桌面上,用细线连接小车和铅块,铅块挂在滑轮的另一端。
2. 用弹簧测力计测出铅块的重力G,记录数据。
3. 将小车放在水平桌面上,用米尺测量小车与滑轮之间的距离L,记录数据。
4. 在小车的一端连接弹簧测力计,用米尺测量弹簧测力计与小车之间的距离D,记录数据。
5. 在小车的一端连接细线,另一端连接铅块,调整铅块的质量m,使小车能够顺利运动。
6. 用秒表测量小车通过距离L所需的时间t,记录数据。
7. 改变铅块的质量m,重复步骤5和6,共进行5次实验。
五、数据处理1. 计算每次实验中铅块的重力G与小车受到的合外力F之间的关系。
2. 计算每次实验中小车的加速度a。
3. 计算每次实验中小车的质量m与加速度a之间的关系。
六、实验结果与分析1. 通过实验数据,我们发现铅块的重力G与小车受到的合外力F成正比,符合牛顿第二定律。
2. 通过实验数据,我们发现小车的质量m与加速度a成反比,符合牛顿第二定律。
3. 实验结果与理论分析一致,验证了牛顿第二定律的正确性。
七、实验结论通过本次实验,我们成功验证了牛顿第二定律的正确性,了解了质量、力和加速度之间的关系。
在实验过程中,我们掌握了实验操作和数据处理方法,为以后的学习奠定了基础。
八、实验注意事项1. 在实验过程中,注意保持实验环境的安静,以免影响实验数据的准确性。
2. 在测量距离和力时,尽量保证精度,减小误差。
3. 在调整铅块质量时,注意观察小车运动情况,确保实验顺利进行。
实验报告:探究加速度与质量、力的关系
物理实验报告单年级: 姓名: 实验时间: 实验名称探究加速度与力、质量的关系实验目的1.学会用控制变量法探究物理规律.2.会测量加速度、力和质量,能作出物体运动的a-F、a-1m图像.3.能通过实验数据及图像得出加速度与力、质量的关系.实验原理1.探究加速度与力的关系保持小车质量不变,通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力,测得不同拉力下小车运动的加速度,分析加速度与拉力的定量关系.2.探究加速度与质量的关系保持小车所受的拉力不变,通过在小车上增加重物改变小车的质量,测得不同质量的小车对应的加速度,分析加速度与质量的定量关系.实验器材小车、砝码、槽码、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平.实验步骤1.用天平测出小车的质量m,并把数值记录下来.2.按如图所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系细线).3.补偿阻力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木,反复移动垫木位置,启动打点计时器,直到轻推小车使小车在木板上运动时可保持匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等),此时小车重力沿木板方向的分力等于打点计时器对小车的阻力和长木板的摩擦阻力及其他阻力之和.4.把细线绕过定滑轮系在小车上,另一端挂上槽码.保持小车质量不变,改变槽码的个数,以改变小车所受的拉力.处理纸带,测出加速度,将结果填入表1中.5.保持槽码个数不变,即保持小车所受的拉力不变,在小车上增减砝码,重复上面的实验,求出相应的加速度,把数据记录在表2中.数据采集1.质量的测量:用天平测量.在小车中增减砝码的数量可改变小车的质量.2.加速度的测量(1)方法1:让小车做初速度为0的匀加速直线运动,用刻度尺测量小车移动的位移x,用秒表测量发生这段位移所用的时间t,然后由a=2xt2计算出加速度a.。
大学物理实验报告大全
大学物理实验报告大全大学物理实验在学习物理知识和理论的同时,也是培养学生动手能力和科学思维的重要途径之一。
以下是一些常见的大学物理实验报告,涵盖了不同领域的实验内容。
1. 实验名称:牛顿第二定律实验实验目的:通过实验验证牛顿第二定律,探究质量、力和加速度之间的关系。
实验步骤:通过测力计测量不同质量的物体在受力作用下的加速度,并记录数据。
根据牛顿第二定律公式F = ma,计算加速度并绘制实验数据图表。
实验结束后,对实验结果进行分析和讨论。
实验结论:实验结果表明质量与受力之间存在线性关系,验证了牛顿第二定律。
2. 实验名称:杨氏模量实验实验目的:通过实验测量材料的杨氏模量,探究材料的弹性性质。
实验步骤:通过悬挂一根细长的金属丝或弹簧,施加不同大小的力并测量丝或弹簧的伸长量。
根据胡克定律和杨氏模量的定义,计算材料的杨氏模量。
实验结束后,对实验结果进行分析和讨论。
实验结论:实验结果表明杨氏模量与材料的弹性常数和截面积有关,验证了材料的弹性性质。
3. 实验名称:迈克耳孙干涉仪实验实验目的:通过实验观察光的干涉现象,验证光的波动性。
实验步骤:搭建迈克耳孙干涉仪,将光波通过半反射薄膜分为两束光,让两束光相交并观察干涉条纹的形成。
通过调节反射镜的位置,可以改变干涉条纹的间距和颜色。
实验结束后,对实验结果进行分析和讨论。
实验结论:实验结果表明光的波动性可以通过干涉现象得到证明,验证了光的波动性理论。
4. 实验名称:电容器实验实验目的:通过实验研究电容器的充电过程和放电过程,探究电荷的存储和释放。
实验步骤:搭建电容器电路,通过连接电源和电容器,观察电容器的充电和放电过程,并记录电容器的电压随时间的变化。
实验结束后,对实验结果进行分析和讨论。
实验结论:实验结果表明电容器的充放电过程符合指数衰减规律,验证了电荷的存储和释放过程。
5. 实验名称:热传导实验实验目的:通过实验研究热传导现象,探究物体的热量传递方式。
实验步骤:在实验装置中放置两个或多个物体,通过观察物体的温度变化,测量传热时间和温度差来研究物体的热传导过程。
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。
牛顿第二定律实验总结
牛顿第二定律实验总结牛顿第二定律是经典力学中一个极为重要的定律,它描述了力的概念和物体加速度之间的关系。
通过实验的方法,我们可以验证和探究这一定律的正确性和应用范围。
在本文中,我将总结我对牛顿第二定律实验的理解和观察,并探讨实验结果的意义和可能的影响。
实验一:不同质量物体的加速度比较我选择了两个不同质量的物体:一个小石头和一块大理石。
首先,我将它们分别放在光滑的水平桌面上,然后用一个恒力推动它们。
在相同的力作用下,我观察到这两个物体的运动情况。
结果显示,无论是小石头还是大理石,在作用力相同的情况下,它们都表现出了相同的加速度。
这与牛顿第二定律所预言的结果相符合。
根据牛顿第二定律的数学表达式F=ma,推导可知加速度和质量成反比,即质量越大,物体的加速度越小。
通过这个实验,我们验证了牛顿第二定律在质量不同的物体上的适用性。
实验二:不同力对物体的加速度影响在这个实验中,我选取了同样的物体,分别施加不同大小的力。
我用一个弹簧秤来测量施加的力,并通过观察物体的运动情况来记录加速度的变化。
根据实验结果,当作用力增大时,物体的加速度也随之增大。
这验证了牛顿第二定律中“力和加速度成正比”的关系。
实验中还观察到了一个有趣的现象,当力超过物体的摩擦力时,物体会出现急剧加速的情况。
这是因为摩擦力减小,物体所受的净力增大,从而加速度增大。
这个实验结果不仅与牛顿第二定律的理论相符合,也对我们理解力和加速度之间的关系有了更深的认识。
实验三:斜面上物体的加速度观察为了进一步探究牛顿第二定律的应用,我进行了如下实验:将一个小球从斜面上释放,观察它的加速度和角度之间的关系。
实验结果显示,小球的加速度随着斜面角度的增大而增大。
这与牛顿第二定律中角度与正弦函数成反比的结论相吻合。
这个实验也向我们展示了斜面的作用,当物体位于斜面上时,它的重力分解为两个分量:一个沿着斜面的分量和一个垂直斜面的分量。
斜面所施加的力使物体产生加速度,而这个加速度与斜面的角度有关。
验证牛顿第二定律实验报告
验证牛顿第二定律实验报告验证牛顿第二定律实验报告引言:牛顿第二定律是经典力学中最基本的定律之一,它描述了物体受力时的加速度与作用力之间的关系。
本实验旨在通过一系列实验验证牛顿第二定律,并探究其在不同条件下的应用。
实验一:质量与加速度的关系实验设置:我们选择了一组不同质量的物体,并在水平面上放置一个光滑的轨道。
通过在轨道上施加一个固定的水平力,记录物体的加速度。
实验步骤:1. 将轨道放置在水平面上,并确保其光滑无摩擦。
2. 选择一个质量较小的物体,将其放置在轨道的起点处。
3. 施加一个水平力,使物体开始运动,并记录下物体通过一定距离所用的时间。
4. 重复步骤3,但使用不同质量的物体进行实验。
实验结果与分析:通过实验,我们得到了一组数据,记录了不同质量物体的加速度。
根据牛顿第二定律的公式F = ma,我们可以得到加速度与施加在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
即加速度与质量之间存在一个倒数关系。
实验二:力与加速度的关系实验设置:在这个实验中,我们将固定物体的质量,改变施加在物体上的力,观察加速度的变化。
实验步骤:1. 选择一个质量较小的物体,并将其放置在光滑的轨道上。
2. 施加一个水平力,使物体开始运动,并记录下物体通过一定距离所用的时间。
3. 重复步骤2,但使用不同大小的力进行实验。
实验结果与分析:通过实验,我们得到了一组数据,记录了不同大小力下物体的加速度。
根据牛顿第二定律的公式F = ma,我们可以得到加速度与施加在物体上的力成正比。
即加速度与力之间存在一个正比关系。
实验三:摩擦力的影响实验设置:在这个实验中,我们将研究摩擦力对物体加速度的影响。
实验步骤:1. 选择一个质量较小的物体,并将其放置在光滑的轨道上。
2. 施加一个水平力,使物体开始运动,并记录下物体通过一定距离所用的时间。
3. 重复步骤2,但在轨道上增加一层摩擦物质,如油脂或沙子。
实验结果与分析:通过实验,我们发现在有摩擦力的情况下,物体的加速度会减小。
探究加速度与力、质量的关系_实验报告
试验 【1 】:探讨加快度与力.质量的关系[试验目标]经由过程试验探讨物体的加快度与它所受的合力.质量的定量关系[试验道理]1.掌握变量法:⑴保持m 一准时,转变物体受力F测出加快度a,用图像法研讨a与F关系⑵保持F一准时,转变物体质量m 测出加快度a,用图像法研讨a与m 关系2.物理量的测量:(1)小车质量的测量:天平(2)合外力的测量:小车受四个力,重力.支撑力.摩擦力.绳索的拉力.重力和支撑力互相抵消,物体的合外力就等于绳索的拉力减去摩擦力.小车所受的合外力不是钩码的重力.为使合外力等于钩码的重力,必须:①均衡摩擦力:均衡摩擦力时不要挂小桶...........,.应连着纸带且经由过程打点记时器的限位孔...................,.将长木板竖直必定角度,此时物体在斜面上受到的合外力为0.做试验时确定无法这么精确,我们只要把木板竖直到物体在斜面上大致可以或许匀速下滑(可以依据纸带上的点来断定),这就解释此时物体合外力为0,摩擦力被重力的沿斜面向下的分力(下滑力)给抵消了.因为小车的重力G.支撑力N.摩擦力f 互相抵消,那小车试验中受到的合外力就是绳索的拉力了. 点拨:全部试验均衡了摩擦力后,不管今后是转变托盘和砝码的质量,照样转变小车及砝码的质量,都不须要从新均衡摩擦力.②绳索的拉力不等于沙和小桶的重力:砂和小桶的总质量远小于小车的总质量.................时.,.可近似认为.....绳索的拉力.....等于..沙和小桶的重力.........推导:现实上m /g=(m+m /)a,F=ma,得F=m m /g/(m+m /);理论上F=m /g,只有当m /<<m 时,才干认为绳索的拉力不等于沙和小桶的重力.点拨:均衡摩擦力后,每次试验必须在知足小车和所加砝码的总质量弘远于砝码和托盘的总质量的前提下进行.只有如斯,砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.在绘图像时,跟着勾码重量的增长或者小车质量的倒数增长时,现实描写的图线与理论图线不重合,会向下弯折.(3)加快度的测量:①若v 0 = 0 ,由x = v 0 t + a t 2 /2 得:a = 2 x / t 2 , 刻度尺测量x ,秒表测量t②依据纸带上打出的点来测量加快度,由逐差法求加快度.③可以只测量加快度的比值 a 1/a 2 = x 1/x 2,探讨a 1/a 2 = F 1/F 2,a 1/a 2 =m 2/m 1.[试验器材]一端附有滑轮的长木板.小车.细线和小桶.天平.砝码.钩码(或槽码).打点计时器.学生电源.纸带.刻度尺[试验步调]⑴用天平测出小车和小桶的质量m 和m /把数值记载下来.⑵按下图试验装配把试验器材装配好,使长木板有滑轮的一端伸出桌面⑶在长木板不带定滑轮的一端下面垫一小木块,经由过程前后移动,来均衡小车的摩擦力⑷把细线系在小车上并跨过定滑轮,此时要调节...定滑轮的高度使细线与木板平行............... ⑸将小车放于接近打点记时器处,在小桶内放上砝码(5g),接通电源,摊开小车得到一打好点的纸带(留意不要让小车撞到定滑轮,打好的纸带要标明前提m=? m /=?)点拨:要使砂和小桶的总质量远小于小车的总质量(m /<<m );肇端小车应接近打点计时器处,且先接通电源后再摊开小车,留意不要让小车撞到定滑轮.⑹保持小车的质量不变,转变小桶内砝码的质量(10g.15g.20g.25g),再做几回试验⑺在每条纸带上都要拔取一段比较幻想的部分,算出每条纸带的加快度⑻把各次试验中的数据填入表一内,感化力的大小认为等于小桶和砝码的重力 [m /g=(m 0/+m X /)g],做出a与F的图像⑼保持小桶内砝码质量不变,在小车上放钩码转变小车的质量(分离加50g.100g.150g.200g ),反复上面的试验.把各次试验中的数据填入表二内,做出a与1/m 图像[试验数据剖析与处理]若测得某一物体m 一准时,a 与F 的关系的有关数据材料如下表.(1)依据表中数据,画出a -F 图象.(2)从图象可以剖断:当m 一准时,a 与F 的关系为___成正比____.若测得某一物体受力F 一准时,a 与M 的关系数据如下表所示:(1)依据表中所列数据,画出a -1/m 图象.(2)由a -1/m 关系可知,当F 一准时,a 与M 成__反比_____关系.点拨:1.在研讨加快度与质量的关系时,为什么描写a -m1图象,而不是描写a -m 图象?在雷同力的感化下,质量m 越大,加快度越小.这可能是“a 与m 成反比”,但也可能是“a 与m 2成反比”,甚至可能是更庞杂的关系.我们从最简略的情形入手,磨练是否“a 与m 成反比”.现实上“a 与m 成反比”就是“a 与m 1成正比”,假如认为m1横坐标,加快度a 为纵坐标树立坐标系,依据a -m1图象是不是过原点的直线,就能断定加快度a 是不是与质量m 成反比.当然,检讨a -m 图象是不是双曲线,也能断定它们之间是不是反比例关系,但检讨这条曲线是不是双曲线其实不轻易;而采取a -m1图象,检讨图线是不是过原点的竖直直线,就轻易多了.这种“化曲为直”的办法是试验研讨中经常采取的一种有用办法,在今后的进修中也会用到.2.应用所测得的数据在a -F 坐标上描点并连线,所连的直线应经由过程尽可能多的点,不在直线上的点应平均散布在直线两则,如许所描的直线可能不过原点,如图4-2-1所示.图4-2-1图(a)是因为均衡摩擦力时斜面倾角太小,未完整均衡摩擦力所致;图(b)是因为均衡摩擦力时斜面倾角太大,均衡摩擦力过度所致.。
(完整版)实验:加速度和力、质量的关系
(3)若保持小车质量不变,改变砂和砂桶重量,该同学根据 实验数据作出了加速度 a 与合力 F 图线如图(d),该图线不通过 原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是
_____________________________________________________ ___________________
起 。 我 决 定 半年后 就跟他 结婚。
我 和 酸 枣 愣住 站了许 久,直 到酸枣 拍拍我 的肩膀 。
“ 兄 弟 , 你还 好吧。 ”③ T=MM+mgm=Mm+Mgm=1+mgMm.④
由④可知:当 M≫m 时,可近似认为小车所受的拉力 T= mg,即小车所受的合外力 F 合=mg.
小车质量 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
m(kg)
m1 (kg-1) 4.00 3.45 3.03 2.5 2.00 1.41 1.00 0.60
根据上表数据,为直观反映 F 不变时 a 与 m 的关系,请在 图(c)方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图 线.从图线中得到 F 不变时小车加速度 a 与质量m1之间的定量 关系式是____________.
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;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.
6.数据处理及误差分析 (1)该实验原理中 T=mg·1+1Mm,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.
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实验:探究加速度与力、质量的关系
[实验目的]
通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系
[实验原理]
1、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
2、物理量的测量:
(1)小车质量的测量:天平
(2)合外力的测量:小车受四个力,重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。
重力和支持力相互抵消,物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力。
小车所受的合外力不是钩码的重力。
为使合外力等于钩码的重力,必须:
①平衡摩擦力:平衡摩擦力时不要挂小桶,应连着纸带且通过打点记时器的限位孔,
..............................将长木板倾斜一定角度,此时物体在斜面上受到的合外力为0。
做实验时肯定无法这么准确,我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑(可以根据纸带上的点来判断),这就说明此时物体合外力为0,摩擦力被重力的沿斜面向下的分力(下滑力)给抵消了。
由于小车的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消,那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了。
点拨:整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变托盘和砝码的质量,还是改变小车及砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力.
②绳子的拉力不等于沙和小桶的重力:砂和小桶的总质量远小于小车的总质量
....
.......绳子的拉
.................时,可近似认为
力等于
........推导:实际上m/g=(m+ m/)a,F=ma,得F=m m/g/(m+ m/);
...沙和小桶的重力。
理论上F= m/g,只有当m/<<m时,才能认为绳子的拉力不等于沙和小桶的重
力。
点拨:平衡摩擦力后,每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远
大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此,砝码和托盘的总重力才可
视为与小车受到的拉力相等.在画图像时,随着勾码重量的增加或者小车质量的倒数增加时,实际描绘的图线与理论图线不重合,会向下弯折。
(3)加速度的测量:
①若v0 = 0 ,由x = v0 t + a t2 /2 得:a = 2 x / t2 , 刻度尺测量x,秒表测量t
②根据纸带上打出的点来测量加速度,由逐差法求加速度。
③可以只测量加速度
的比值a1/a2 = x1/x2 ,
探究a1/a2 = F1/F2,a1/a2 =
m2/m1.
[实验器材]
一端附有滑轮的长木板、小车、细线和小桶、天平、砝码、钩码(或槽码)、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺
[实验步骤]
⑴用天平测出小车和小桶的质量m 和m/把数值记录下来。
⑵按下图实验装置把实验器材安装好,使长木板有滑轮的一端伸出桌面
⑶在长木板不带定滑轮的一端下面垫一小木块,通过前后移动,来平衡小车的摩擦力
⑷把细线系在小车上并跨过定滑轮,此时要调节
..............。
...定滑轮的高度使细线与木板平行
⑸将小车放于靠近打点记时器处,在小桶内放上砝码(5g),接通电源,放开小车得到一打好点的纸带(注意不要让小车撞到定滑轮,打好的纸带要标明条件m= m/=)点拨:要使砂和小桶的总质量远小于小车的总质量(m/<<m);起始小车应靠近打点计时器处,且先接通电源后再放开小车,注意不要让小车撞到定滑轮。
⑹保持小车的质量不变,改变小桶内砝码的质量(10g、15g、20g、25g),再做几次实验
⑺在每条纸带上都要选取一段比较理想的部分,算出每条纸带的加速度
⑻把各次实验中的数据填入表一内,作用力的大小认为等于小桶和砝码的重力 [m/g=(m0/+m X/)g],做出a与F的图像
⑼保持小桶内砝码质量不变,在小车上放钩码改变小车的质量(分别加
50g、100g、150g、200g),重复上面的实验。
把各次实验中的数据填入表
二内,做出a与1/m图像
[实验数据分析与处理]
若测得某一物体m 一定时,a 与F 的关系的有关数据资料如下表.
(1)根据表中数据,画出a -F 图象.
(2)从图象可以判定:当m 一定时,a 与F 的关系为___成正比____.
若测得某一物体受力F 一定时,a 与M 的关系数据如下表所示:
(1)根据表中所列数据,画出a -1/m 图象.
(2)由a -1/m 关系可知,当F 一定时,a 与M 成__反比_____关系.
点拨:1、在研究加速度与质量的关系时,为什么描绘a -m
1图象,而不是描绘a -m 图象 在相同力的作用下,质量m 越大,加速度越小.这可能是“a 与m 成反比”,但也可能是“a 与m 2成反比”,甚至可能
是更复杂的关系.我们从最简单的情况入手,检验是否“a 与m 成反比”.实际上“a 与m 成反比”就是“a 与m 1成正比”,如果以m 1为横坐标,加速度a 为纵坐标建立坐标系,根据a -m
1图象是不是过原点的直线,就能判断加速度a 是不是与质量m 成反比.当然,检查a -m 图象是不是双曲线,也能判断它们之间是不是反比例关系,但检查这条曲线是不是双曲线并不容易;而采用a -
m 1图象,检查图线是不是过原点的倾斜直线,就容易多了.这种“化曲为直”的方法是实验研究中经常采用的一种有效方法,在以后的学习中也会用到.
2、利用所测得的数据在a -F 坐标上描点并连线,所连的直线应通过尽可能多的点,不在直线上的点应均匀分布在直线两则,这样所描的直线可能不过原点,如图4-2-1所示.
图4-2-1
图(a)是由于平衡摩擦力时斜面倾角太小,未完全平衡摩擦力所致;图(b)是由于平衡摩擦力时斜面倾角太大,平衡摩擦力过度所致.。