高考物理实验：牛顿运动定律.doc

2019高考物理实验：牛顿运动定律牛顿运动定律是牛顿第一运动定律即惯性定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律三大经典力学基本定律的总称。以下是关于验证牛顿运动定律实验敬请参考!验证牛顿运动定律一、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1.验证牛顿运动定律的实验依据是牛顿运动定律即F=Ma当研究对象有两个以上的参量发生变化时设法控制某些参量使之不变而研究另外两个参量之间的变化关系的方法叫控制变量法.本实验中有力F、质量M和加速度a三个变量研究加速度a与F及M的关系时先控制质量M不变讨论加速度a与力F的关系;然后再控制力F不变讨论加速度a与质量M的关系.2.实验中需要测量的物理量和测量方法是：小车及砝码的总质量M;用天平测出.小车受到的拉力F认为等于托盘和砝码的总重力mg.小车的加速度a利用纸带根据Δs=aT2计算.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、重物、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.四、实验步骤及数据处理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把数值记录下来.2.按如图3-4-1所示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.3.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在斜面上运动时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在斜面方向上的分力平衡.4.把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘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.在小桶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4.6.重复步骤5两次得到三条纸带.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等于小盘和砝码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.9.保持小盘和砝码的质量不变在小车上加砝码重复上面的实验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画出相应的点.如果这些点是在一条过原点的直线上就证明了加速度与质量成反比.五、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.5.作图象时要使尽可能多的点分布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两侧.6.作图时两轴标度比例要选择适当各量须采用国际单位.这样作图线时坐标点间距不至于过密误差会小些.7.为提高测量精度(1)应舍掉纸带上开头比较密集的点在后边便于测量的地方找一个起点.(2)可以把每打五次点的时间作为时间单位即从开始点起每五个点标出一个计数点而相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s.六、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.验证牛顿运动定律实验总结到这希望对你有帮助。