2014牛顿第二定律实验

《大学物理(一)》2014秋实验报告验证牛顿第二定律――气垫导轨实验(一).doc实验名称：验证牛顿第二定律——气垫导轨实验(一)实验目的：验证牛顿第二定律，了解气垫导轨的使用和原理。

实验器材：气垫导轨、气垫平台、小车、光门、计时器、电子天平、直尺等。

实验原理：牛顿第二定律：物体所受合力等于其质量与加速度的乘积，即F=ma。

气垫导轨：利用气垫技术实现小车在导轨上的滑动。

由于气垫产生的气垫力，平衡了小车的重力，使其很容易平滑地在导轨上移动。

实验步骤：1. 在气垫平台上安装气垫导轨，将导轨调整至水平状态。

2. 将小车放置在导轨上，并使用金属卡夹将两个轮子夹紧。

3. 使用直尺测量小车的质量m，并将其记录在实验记录本上。

4. 首先测量小车在静止状态下的重力G，即将小车放在气垫导轨上，放置好后记录其重量。

5. 用气泵将气垫导轨下面的气注满气，使气垫导轨处于气垫状态。

6. 开始对小车进行加速度的测量。

首先将小车推到一个适合的初始位置，在小车经过光门之前将其停住，然后用电子天平测出在小车上加上一定的质量后总重力G1。

记录G1的值。

7. 在小车通过光门后立即按下计时器的启动键，记录下小车通过光门时刻t1。

8. 将小车加上一定的重物，再重复步骤6和步骤7。

9. 再将小车加上重物，重复步骤6和步骤7。

10. 根据公式a=(Gn-G)/m计算小车加速度，其中n代表每次增加质量之后的编号。

11. 记录实验数据并进行处理、分析。

实验数据记录：测量物品：小车小车质量m=0.150kg静止状态下小车重力G=1.47N实验数据处理：计算小车+重物的重力G1、G2、G3：G1=(m+0.1kg)g=1.57NG2=(m+0.2kg)g=1.67NG3=(m+0.3kg)g=1.77N计算小车+重物的加速度a1、a2、a3：a1=(G1-G)/m=0.14m/s^2a2=(G2-G)/m=0.16m/s^2a3=(G3-G)/m=0.18m/s^2实验结论：根据实验数据的处理结果可得出，加速度与施加的力成正比，与物体质量成反比，符合牛顿第二定律的表述F=ma。

牛顿第二定律的验证实验牛顿第二定律是经典力学的基础定律之一，它描述了物体的运动与外力之间的关系。

根据牛顿第二定律，物体所受的净力等于物体质量与加速度的乘积，即F=ma，其中F是物体所受的净力，m是物体的质量，a是物体的加速度。

为了验证牛顿第二定律，我们可以进行如下的实验。

首先，我们需要准备一台平滑的、无摩擦的水平桌面。

在桌面上放置一块光滑的小物体，比如一个小木块。

然后，我们需要一个弹性绳，一段绳子的一端绑在小木块上，另一端则固定在桌子上的一个固定点。

还需要一个质量盘，可以向小木块施加一个恒定的水平拉力。

接下来，我们需要测量小木块的质量，并记录下来。

然后，我们需要测量质量盘的质量，并记录下来。

根据牛顿第二定律的公式F=ma，我们可以解出所需施加的净力F。

接下来，我们开始实验。

首先，我们在质量盘上加上一个适当的质量，使其施加的拉力F恒定不变。

然后，我们可以用一个计时器来测量小木块从静止开始加速到一定速度所经过的时间。

记录下测量结果。

通过测量小木块的加速度，我们可以使用牛顿第二定律的公式F=ma来计算施加在小木块上的净力。

比如，如果小木块的质量为m，加速度为a，那么净力F=ma。

将这个净力与之前计算得到的净力值进行比较，如果两个净力值非常接近，那就可以说明牛顿第二定律被验证了。

为了提高实验的准确性，我们可以重复多次实验，并计算出它们的平均值。

还可以通过增加或减小施加在小木块上的质量盘的质量来改变净力的大小，以验证牛顿第二定律在不同净力条件下的可靠性。

这个实验不仅验证了牛顿第二定律，还给我们提供了一种测量物体质量和加速度的方法。

同时，还可以通过施加不同大小的外力，研究物体质量、加速度和净力之间的关系，进一步深入理解牛顿第二定律。

在实际应用中，牛顿第二定律的验证对于物理学、工程学等领域具有重要意义。

例如，在汽车行驶过程中，通过测量车辆的一些参数，如质量、加速度和施加在车辆上的净力，可以得到车辆的动力学特性，进而优化车辆设计，提高行驶的安全性和舒适性。

牛顿第二定律实验报告
实验目的
本实验旨在验证牛顿第二定律：力等于物体质量乘以加速度，并观察质量和加速度的关系。

实验器材
平滑水平面
钢球
计时器
式微动量仪
实验步骤
1.将水平面放置在实验桌上，并确保其平整且没有倾斜。

2.在水平面上放置一个钢球，并用计时器测量其开始位置和终止位置之间的时间间隔。

3.将同一钢球放置在不同质量的附加物上，并重复步骤2，记录每次测量的时间间隔。

4.根据记录的数据，计算每次测量的加速度。

实验结果
质量 (kg) | 时间间隔 (s) | 加速度 (m/s^2) |
0.2.| 0.5.| 0.4.|
0.4.| 0.5.| 0.8.|
0.6.| 0.5.| 1.2.|
0.8.| 0.5.| 1.6.|
1.0.| 0.5.|
2.0.|
结论
根据实验结果，可以观察到质量和加速度之间的关系是线性的。

随着质量的增加，加速度也随之增加。

这验证了牛顿第二定律的结论，即力等于物体质量乘以加速度。

总结
通过本实验，我们验证了牛顿第二定律，并观察了质量和加速
度之间的关系。

这个实验对物理学的理解和应用有重要意义。

实验：牛顿第二定律实验报告实验报告：牛顿第二定律一、实验目的1.验证牛顿第二定律：力和加速度的关系以及质量和加速度的关系。

2.理解力的概念、分类及作用效果。

3.掌握控制变量法在实验中的应用。

二、实验原理牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。

数学公式表示为F=ma，其中F代表作用力，m代表质量，a代表加速度。

三、实验步骤1.准备实验器材：小车、小盘、轨道、金属片、砝码、滑轮、细绳、纸带等。

2.将小车放在轨道上，小盘通过细绳与小车连接，小盘上放置砝码，调整砝码质量。

3.接通电源，打开打点计时器，释放小车，小车在砝码的拉动下开始运动。

4.记录小车的运动情况，包括小车的位移、时间以及加速度。

5.改变砝码的质量，重复步骤3和4，至少进行5组实验。

6.分析实验数据，得出结论。

四、实验数据分析根据表格中的数据，我们可以看出，当作用力（砝码质量）增加时，小车的加速度也相应增加。

当作用力不变时，增加小车的质量会导致加速度减小。

这些数据与牛顿第二定律的理论相符。

五、实验结论通过本实验，我们验证了牛顿第二定律的正确性。

实验结果表明，物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。

实验中我们使用了控制变量法，确保了数据的可靠性。

此外，通过实验，我们进一步理解了力的概念、分类及作用效果，提高了实验操作技能和数据分析能力。

六、实验讨论与改进尽管本次实验取得了成功，但仍存在一些可以改进的地方。

首先，由于实验中使用的砝码质量有限，对于小车加速度的测量可能存在误差。

为了提高实验精度，可以使用更精确的测量设备来记录小车的运动情况。

其次，为了更好地控制实验条件，可以采取一些措施来消除摩擦力等干扰因素的影响。

此外，还可以进一步拓展实验内容，研究不同形状、材料的小车在相同作用力下的加速度情况。

通过不断改进和完善实验方案，我们可以进一步提高实验效果和科学价值。

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。

牛顿第二定律实验平衡摩擦力
牛顿第二定律实验平衡摩擦力是一个利用牛顿第二定律所揭示出的力学现象。

实验基于定律指出，系统加速度为零时，平衡力的和等于物体受的外力，即：总力=0。

因此，在牛顿第二定律实验中，探究的是当摩擦力从外界受力中消除后，受力物体依然能够保持较长时间的平衡状态。

实验布置需要一根橡皮筋，一条绳子和一个绳架。

首先，将橡皮筋拉紧，把一端绑在绳架上，两端分别固定在绳架的上端和下端，中间悬挂绳子和重物。

等重物的加速度达到零的时候，橡皮筋受到的恒定拉力和摩擦力做成的同向但大小不同的力在做对抗，而当做力相等之时，重物便能够保持稳定的位置不变，从而证明了牛顿第二定律。

中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告学习中心：提交时间：2014 年 6 月 2 日汽垫上静止释放，调节导轨调平螺钉，使滑块保持不动或稍微左右摆动，而无定向运动，即可认为导轨已调平。

2.练习测量速度。

计时测速仪功能设在“计时2”，让滑块在汽垫上以一定的速度通过两个光电门，练习测量速度。

3.练习测量加速度计时测速仪功能设在“加速度”，在砝码盘上依次加砝码，拖动滑块在汽垫上作匀加速运动，练习测量加速度。

4.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 ，测速仪功能选“加速度”， 按上图所示放置滑块，并在滑块上加4个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为5g)，将滑块移至远离滑轮一端，使其从静止开始作匀加速运动，记录通过两个光电门之间的加速度。

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。

计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。

在砝码盘上放一个砝码（即g m 102=），测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。

再将四个配重块(每个配重块的质量均为m ′=50g)逐次加在滑块上，分别测量出对应的加速度。

【数据处理】1、由数据记录表3，可得到a 与F 的关系如下：由上图可以看出，a 与F 成线性关系，且直线近似过原点。

上图中直线斜率的倒数表示质量，M=1/0.0058=172克，与实际值M=165克的相对误差：%2.4165165172=- 可以认为，质量不变时，在误差范围内加速度与合外力成正比。

2、由数据记录表4，可得a 与M 的关系如下：由上图可以看出，a 与1/M 成线性关系，且直线近似过原点。

直线的斜率表示合外力，由上图可得：F=9342gcm/s 2,实际合外力F=10克力=10g*980cm/s 2=9800gcm/s 2，相对误差：%7.4980093429800=-可以认为，合外力不变时，在误差范围内加速度与质量成反比。

牛顿第二定律实验的步骤和注意事项牛顿第二定律是经典力学的基本定律之一，它描述了力与物体加速度之间的关系。

在进行实验时，我们可以通过测量物体受力和加速度的变化来验证牛顿第二定律。

以下是牛顿第二定律实验的步骤和注意事项。

实验步骤：1. 准备实验器材：实验所需的器材包括一个光滑的水平面、一个滑轮、一根绳子、一块小物体和一组测量工具，如测力计和计时器。

2. 搭建实验装置：将滑轮固定在光滑水平面的一端，将绳子穿过滑轮，并将一端绑在小物体上，另一端连接到测力计上。

3. 测量初始条件：在开始实验之前，记录下小物体的质量和测力计的示数，这将作为实验的初始条件。

4. 施加力：用手轻轻拉动小物体，使其沿水平面加速运动，同时记录下测力计的示数和运动的时间。

5. 多组实验：重复步骤4，以获得一系列不同的施加力和对应的测力计示数和运动时间。

6. 数据处理：根据测力计示数和小物体的质量计算所施加的力，并根据所测得的运动时间计算出小物体的加速度。

7. 绘制图表：将施加力和小物体的加速度绘制成图表，以观察它们之间的关系。

8. 分析结果：根据实验数据和图表，判断是否符合牛顿第二定律的预期结果，即力与加速度成正比的关系。

注意事项：1. 实验环境：实验室应保持安静和整洁，远离干扰源，以确保实验结果的准确性。

2. 保持精度：使用精密的测量工具，并确保它们都在准确的校准状态下，以保证实验结果的精度。

3. 控制变量：为了得到可靠的实验结果，需要尽量控制其他可能影响物体加速度的因素，如摩擦力和空气阻力。

使用光滑的水平面和尽量减小空气阻力可以帮助实现此目的。

4. 多次重复：重复实验多次，以获取更多的数据并减小实验误差。

5. 安全注意：在进行实验时，要注意操作的安全性。

避免施加过大的力导致器材断裂或其他安全事故的发生。

通过遵循上述步骤和注意事项，我们可以进行牛顿第二定律实验并获得准确可靠的实验结果。

实验过程中的数据和观察可以帮助我们理解力学原理，并验证牛顿第二定律的有效性。

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。

牛顿第二定理的验证实验报告
证明牛顿第二定理的验证实验报告
古典力学大师牛顿于1687年提出了牛顿第二定律：物体质量越大，其受力后受到的加速度越大。

但由于拉力仪的精度太低，在古典时代很难观测到小物体的移动，如实验两个物体的重量差异很小时，牛顿的第二定律的验证集中于理论推理，故需要一个更加精准、准确的实验来进行充分的验证。

为了证明牛顿第二定律，本实验采用”圆筒”实验设备。

圆筒有一个微小的斜坡构成，上方固定装有衡量重力和移动速度的拉力计，两端做成封闭的状态，底部放有一个滑行滑块，滑块上可以放置拆卸式铁块，从而让它重量不同。

原理是：滑块上放置一定重量的铁块，使游动紧贴斜坡表，放入力场内形成等式的未知变量，即铁块的受力(杆棒）和重力。

加速时，斜坡受到即重力和受力的作用后，会产生相应的加速度。

实验方法是：将滑行滑块放在斜坡上，然后在滑块上放置一定的铁块，重量不同，在拉力计上调节一定的受力，形成物体受到受力和重力的状态，开始测试，记录滑块移动的速度和移动的距离，从而计算出加速度，证明牛顿第二定律。

本实验先后进行了三次重复尝试，记录下铁块重量的变化以及受力的变化，以便于测量加速度，采用了三个不同密度的铁块，受力范围在１N-2N，实验过程中确保受力和重量在相同的条件下，记录滑块移动的距离及移动的速度，并计算各加速度。

结果如图1所示：
经过实验，我们发现拉力计上受力越大，所得加速度越大；受力越小，所得加速度越小，而重量密度个别变化范围内，加速度差异小。

从实验结果来看，我们可以得出：当受力和重量都固定时，随着受力的变化，滑块将会变化，这也从侧面支持了牛顿第二定律：物体受力越大，其受力后受到的加速度越大。

牛顿第二定律的验证实验报告牛顿第二定律是经典力学中的重要定律，它描述了物体的加速度与作用力之间的关系。

在本次实验中，我们将通过一系列的实验来验证牛顿第二定律，并对实验结果进行分析和讨论。

实验一，直线运动的加速度与作用力的关系。

首先，我们将进行一项实验，使用动力传感器和滑轮装置来测量不同作用力下物体的加速度。

我们选择了几组不同的质量物体，并在它们上面施加不同大小的水平拉力，记录下相应的加速度数据。

通过分析实验数据，我们将验证牛顿第二定律中加速度与作用力之间的关系。

实验结果表明，当施加的作用力增大时，物体的加速度也随之增大，且二者呈线性关系。

这与牛顿第二定律中描述的加速度与作用力成正比的关系相吻合，从而验证了牛顿第二定律的有效性。

实验二，牛顿第二定律在斜面上的应用。

接下来，我们将通过斜面实验来进一步验证牛顿第二定律。

我们选取了一些不同质量的物体，并将它们放置在斜面上，测量它们在斜面上的加速度。

同时，我们还测量了斜面上的摩擦力和斜面的倾角等相关数据。

实验结果显示，斜面上物体的加速度与施加在物体上的合外力成正比，且与物体的质量成反比。

这与牛顿第二定律中描述的加速度与作用力和质量之间的关系相吻合，再次验证了牛顿第二定律的有效性。

实验三，牛顿第二定律在复合运动中的应用。

最后，我们将进行一项复合运动实验，通过测量物体在斜面上的运动轨迹和加速度来验证牛顿第二定律在复合运动中的应用。

我们将结合斜面实验和直线运动实验的数据，分析物体在复合运动中的加速度与作用力的关系。

实验结果表明，物体在复合运动中的加速度与作用力和质量之间的关系符合牛顿第二定律的描述，进一步验证了牛顿第二定律在复合运动中的适用性。

总结：通过以上一系列的实验，我们成功验证了牛顿第二定律在不同情况下的适用性。

实验结果表明，牛顿第二定律描述了物体的加速度与作用力之间的关系，且在直线运动、斜面运动和复合运动中均得到了有效验证。

牛顿第二定律的验证实验为我们深入理解经典力学提供了重要的实验依据，对于进一步研究物体运动的规律具有重要的指导意义。

牛顿第二定理的验证实验报告摘要：本文介绍了在实验室中用牛顿第二定律（F=ma）验证实验的方法和步骤，通过对实验结果的分析，证明了牛顿第二定律的有效性，并对实验中可能出现的误差进行了说明。

1.言牛顿第二定律（F=ma）是物理学中的一个重要定律，反映了物体在加速运动时受到外力的关系。

它描述了具有质量m的物体受到外力F时，物体上可能存在的加速度a。

自牛顿时期以来，物理学家一直在研究这一重要定律，并在实验室中不断验证其有效性。

本文介绍了如何在实验室中以经典动力学的方法验证牛顿第二定律的实验步骤，并通过分析实验结果以及可能出现的误差来证明这一定律的有效性。

2.论分析牛顿第二定律可以表示为：F=ma，其中F表示外力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。

根据这一定律，当物体收到外力F 时，它会产生一个加速度a，而这个加速度a取决于F和m的比值。

也就是说，当F和m的比值相同时，物体的加速度也相同。

3.验方法在实验室中，我们使用一架垂直悬挂的简单摆来验证牛顿第二定律。

该摆由一个均匀质量的铝包装组成，其大小可以根据需要调整。

该摆一支支上方固定在悬臂上，悬臂的其它端固定在悬挂的固定梁上。

在实验中，我们观察到摆在外力F下的振动方式。

4.验步骤(1) 以直线方式悬挂摆，将摆的质量m和外力F的比值设置为一定值；(2)新调整摆的位置，使其处于振动平衡，用振动仪测定摆在外力F作用下的振动频率；(3)据上述实验结果，计算摆在外力F作用下的加速度a，并根据实验结果计算F和m的比值；(4)复1-3步，将F和m的比值设置为不同值，重复测定摆的振动频率，并计算出不同比值下摆的加速度a。

5.果分析我们根据实验结果画出了摆在不同比值（F/m）下的加速度变化曲线（图1），可以看到，当F/m增加时，a也随之增加，而当F/m 减少时，a也随之减小，与牛顿第二定律所描述的结果非常一致。

这表明，牛顿第二定律是有效的，这一结论得到了实验室中的验证。

6.能的误差实验过程中可能存在一些误差，如果悬臂的摆架质量不均匀，会影响摆的振动，从而影响实验结果的准确性；同样，室温的变化和重力的变化也会影响物体加速度的测量结果。

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引言：牛顿第二定律是经典力学中的基本定律之一，它描述了物体受力时加速度的变化规律。

为了验证牛顿第二定律的正确性，我们进行了一系列实验，并通过实验结果来验证该定律的有效性。

实验目的：本实验的目的是通过测量物体受力时的加速度和力的关系，来验证牛顿第二定律。

实验材料和仪器：1. 弹簧秤：用于测量物体所受的力。

2. 动力学实验装置：包括平滑的水平轨道、滑块等，用于模拟物体受力时的运动情况。

3. 计时器：用于测量物体在不同力作用下的运动时间。

实验步骤：1. 调整实验装置：将平滑的水平轨道放置在水平桌面上，并确保其表面光滑无摩擦。

2. 测量滑块的质量：使用弹簧秤测量滑块的质量，并记录下来。

3. 施加不同的力：在滑块上施加不同大小的力，并记录下施加的力的数值。

4. 测量加速度：用计时器测量滑块在不同力作用下的运动时间，并记录下来。

5. 数据处理：根据实验数据绘制力与加速度的关系图，并进行分析。

实验结果：通过实验测量得到的数据，我们可以绘制出力与加速度的关系图。

根据牛顿第二定律的公式 F = ma，我们可以预期得到的关系图应该是一条直线，斜率为物体的质量。

讨论：根据实验结果绘制的关系图，我们发现力与加速度之间确实存在线性关系。

这一结果与牛顿第二定律的预期一致，即力与加速度成正比，且比例系数为物体的质量。

这验证了牛顿第二定律的有效性。

结论：通过本实验的验证，我们得出了牛顿第二定律的结论：物体所受的力与其加速度成正比，比例系数为物体的质量。

这一定律对于描述物体在受力作用下的运动具有重要意义，为后续的力学研究奠定了基础。

实验的局限性和改进：尽管本实验成功验证了牛顿第二定律的有效性，但仍存在一些局限性。

首先，实验中的滑块可能受到空气阻力的影响，导致实验结果的偏差。

其次，实验中的力的大小可能存在一定的误差，影响了实验结果的准确性。

为了改进实验，可以在真空环境中进行实验，以减小空气阻力的影响，并使用更精确的力测量仪器，提高实验数据的准确性。

实验：验证牛顿第二定律【实验目的】验证牛顿第二定律，就是验证：（1）物体质量一定时，加速度与合外力成正比；（2）合外力一定时，物体的加速度与质量成反比。

【实验原理】1、保持研究对象（小车）的质量(M)不变，改变砂桶内砂的质量(m)，即改变牵引力测出小车的对应加速度，用图像法验证加速度是否正比于作用力。

2、保持砂桶内砂的质量(m)不变，改变研究对象的质量(M)，即往小车内加减砝码，测出小车对应的加速度，用图像法验证加速度是否反比于质量。

【实验器材】附有定滑轮的长木板、薄木垫、小车、细线、小桶及砂、打点计时器、低压交流电源、导线、天平（带一套砝码）、毫米刻度尺、纸带及复写纸等。

【实验步骤】1、用天平测出小车和小桶的质量M0和m0，并记录数值；2、按照要求安装实验器材，此时不把悬挂小桶用的细绳系在车上，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薄木板，并反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后，小车在斜面上的运动可以保持匀速直线运动状态为止。

4、记录小车及车内所加砝码的质量；称好砂子后将砂倒入小桶，把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶；此时要调整定滑轮的高度使绳与木板平行；接通电源，放开小车，待打点计时器在纸带上打好点后，取下纸带，做好标记。

5、保持小车的总质量不变，改变砂的质量（均要用天平称量），按步骤4中方法打好纸带，做好标记。

6、在每条纸带上选取一段比较理想的部分，分别计算出加速度值。

7、用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力（即砂和砂桶的总重力mg），根据实验结果画出相应的点，如果这些点在一条直线上，便证明了质量一定的情况下，加速度与合外力成正比。

8、保持砂和桶的质量不变，在小车上加砝码（需记录好数据），重复上面的实验步骤，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度，横坐标表示小车及砝码的总质量的倒数1M，根据实验结果画出相应的点，如果这些点在一条直线上，就证明了合外力一定的情况下，加速度与质量成反比。

实验报告：验证牛顿第二定律一、实验目的1.验证牛顿第二定律，即物体加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。

2.掌握控制变量法在实验中的应用。

3.学会使用打点计时器和测量加速度、力等物理量。

二、实验原理根据牛顿第二定律，加速度a与作用力F成正比，与物体质量m 成反比，数学表达式为：F=ma。

三、实验步骤1.实验器材准备：打点计时器、纸带、一端固定有定滑轮的长木板、小车、小盘、砝码、导线、电源等。

2.安装实验装置：将打点计时器固定在长木板上，将纸带穿过打点计时器和小车，使小车可以靠近打点计时器。

3.调节平衡摩擦力：调节小车支架高度，使小车在无外力作用下滑动，观察小车是否做匀速直线运动。

若不是，则通过调节滑轮高度来改变斜面倾角，使小车做匀速直线运动。

4.挂上砝码盘，放入砝码，开始实验。

5.打开电源，释放小车，小车在砝码和盘的重力作用下开始加速运动，打点计时器在纸带上打下一系列点。

6.重复实验多次，每次改变砝码的质量或力的大小，记录数据。

7.处理数据，分析实验结果。

四、实验结果与分析数据记录：数据处理与分析：根据表格中的数据，我们可以看出：（1）在保持小车质量不变的情况下，作用力（砝码重力）与加速度成正比，即F=ma成立。

（2）在保持作用力不变的情况下，加速度与小车质量成反比，即F=ma 成立。

（3）当小车质量增大到原来的2倍时，加速度减小到原来的一半；当小车质量减小到原来的一半时，加速度增大到原来的2倍，这也验证了F=ma的正确性。

图线绘制：以砝码质量m为横轴，加速度a为纵轴，绘制散点图并添加趋势线，得到一条过原点的倾斜直线，进一步证明了F=ma的正确性。

五、结论总结通过本次实验，我们验证了牛顿第二定律的正确性。

实验过程中采用了控制变量法，通过改变砝码的质量和力的大小来改变加速度的大小，从而验证了牛顿第二定律的正确性。

同时，我们也学会了使用打点计时器和测量加速度、力等物理量的方法。

验证牛顿第二定律实验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3-14-1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 g m M m a += m M m mg T +⋅= 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．实验步骤及器材调整(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)按图3-14-2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．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．5．数据处理及误差分析(1)该实验原理中T=mM M mg +⋅，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l ／M 表示，这样才能使图象更直观．图3－14－1图3－14－2[例1]（2008·广州一模）用如图（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力.（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止.请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答： .（2）如果这位同学先如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的a—F图线是下图中的（将选项代号的字母填在横线上）.（3）打点计时器使用的交流电频率f=50Hz. 下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出.写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式：a= . 根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为 m/s2（结果保留两位有效数字）.★高考重点热点题型探究热点牛顿第二定律[真题1]（2007·广东）如图3-14-7 (a)所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz. 图3-14-7（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示.(1)根据所提供的纸带和数据，计算打c 段纸带时小车的加速度大小为 m/s 2（计算结果保留两位有效数字）. (2) 打a 段纸带时，小车的加速度是2.5m/s 2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b 段纸带中的 .(3) 如果重力加速度取2m/s 10，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为 .【真题2】（2008年宁夏卷）.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点. （1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a = (保留三位有效数字).(2)回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 .（填入所选物理量前的字母）A.木板的长度lB.木板的质量m 1C.滑块的质量m 2D.托盘和砝码的总质量m 3E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 .（3）滑块与木板间的动摩擦因数 ＝ （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g ）.与真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小” ）.写出支持你的看法的一个论据：.2.72 2.82 2.92 2.98 2.82 2.62 2.08 1.90 1.73 1.48 1.32 1.12单位：cma bc图3－14－7 (b) D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7。