牛顿第二定律实验报告.docVIP

姓名：如斯太木江 学号班级：物理102 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和小车的质量. 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。 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. 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 邻差法:( -)+(-)+(-)= （表一） 小车质量一定，加速度和沙子质量的关系 组数 S(cm) s1 S2 S3 S4 S5 S6 小车质量 （g） 沙袋 质量 （g） 测量值加速度 m/s2 理论值 F/M 第一组 4 4.35 4.39 4.62 4.68 4.9 240 12.92 0.33 0.53 第二组 4.7 5.01 5.45 5.9 6.2 6.65 240 23.33 0.4 0.95 第三组 5.70 6.51 7.35 8.3 9.15 10.25 240 36.07 0.95 1.47 沙子质量一定，加速度和小车质量的关系 第一组 5.70 6.51 7.35 8.3 9.15 10.25 240 36.07 0.95 1.47 第二组 4.25 4.90 5.56 6.25 6.90 7.60 340 36.07 0.68 1.04 第三组 3.19 3.81 4.95 5.05 5.6 6.1 440 36.07 0.40 0.80 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.