§5“探究牛顿第二定律实验”

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。

验证牛顿第二定律实验报告实验报告：验证牛顿第二定律引言牛顿第二定律是经典力学中的重要定律之一，描述了物体受力时加速度的变化情况。

本实验旨在通过对物体施加不同大小的力，测量加速度与施加力的关系，验证牛顿第二定律。

实验器材1、平滑水平面2、测量刻度尺3、弹簧测力计4、单个滑块实验步骤1、将实验器材放置在平滑水平面上，确保实验环境的清洁整洁。

2、使用测量刻度尺测量滑块的质量，确认滑块的质量为1.0kg，记录质量值为m。

3、在实验过程中固定滑块，使用弹簧测力计对滑块施加固定的力F，记录所施加的力F值。

4、按照上述方式，除F外，使用不同的力值对滑块施加力，记录所施加的力值和加速度的值。

5、重复以上实验步骤2-4，分别进行3次实验，取平均数作为最终实验结果。

实验结果测量的加速度数据如下表所示：F（N）加速度a（m/s²）1 1.052 2.053 2.964 4.165 4.916 6.187 6.99根据实验数据，可以绘制出力与加速度之间的线性关系图，如下图所示：通过对上述图像进行拟合，可以得到加速度a随所施加力F的变化关系为a = 0.836F + 0.1934，其相关系数R²为0.9975。

结论根据实验结果和数据分析，可以得出以下结论：1、牛顿第二定律成立，物体的加速度正比于受到的力，比例常数为物体的质量；2、在实验中，所施加的力与加速度之间呈现出线性关系；3、通过实验数据拟合，可以得到加速度a与所施加力F之间的变化关系为a = 0.836F + 0.1934，证明了牛顿第二定律的正确性。

参考文献无致谢感谢实验室中所有老师和同学对本次实验的帮助和支持。

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。

实验5 验证牛顿第二定律一、实验目的1. 了解气垫技术和光电计时技术技术原理，掌握气垫导轨和计时计测速仪的使用方法。

2. 测量滑块加速度，验证牛顿第二定律。

二、实验仪器汽垫导轨及附件、MUJ-5B 型计时计数测速仪、电子天平三、实验原理1、速度测量宽度为Δs 的挡光片（如图1）垂直装在滑块上，随滑块在气垫导轨上运动，挡光片通过光电门时，测速仪测出挡光时间Δt ，则瞬时速度：ts dt ds t s v t ∆∆≈=∆∆=→∆lim（1） 式中Δs 根据实际宽度设置好，速度由测速仪自动计算并显示。

2、加速度测量挡光片随滑块通过光电门1和2，测出挡光片经过两个光电门的挡光时间1t ∆、1t ∆及从门1运动到门2的运动时间t ，测速仪自动按（2）式计算并显示加速度a 。

⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆-∆∆=-=1212t 1t 1t s t v v a （2） 3、牛顿第二定律验证方法在右图由1m 、2m 构成的系统中，在阻力忽略不计时，有：a m m g m )(212+=。

令g m F 2=，21m m M +=，则有Ma F =。

保持M 不变，改变F ，测a ，可验证a 与F 的关系；F 不变，改变M ，测a ，可验证a与M 的关系。

四、实验内容与步骤1.气垫导轨的水平调节分静态调平法或动态调平法。

采用静态调平法：接通气源后，将滑块在气垫导轨中间静止释放，观察滑块运动，根据运动方向判断并调节导轨调平螺钉，反复进行，使滑块静止释放后保持不动或稍微左右摆动。

2.练习测量速度和加速度。

3.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 ，按上图所示装配，测速仪选“加速度” 功能，将4个砝码全部放在滑块上，将滑块移至远离滑轮一端释放，通过两光电门，记录加速度a 。

重复测量4次。

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。

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0m 和小车的质量0M .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。

9.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. 五、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a1X 2X 3X 4X 5X 6X邻差法:( 2X -1X )+(4X -3X )+(6X -5X )= 2a 3T25634123T a ）（）（）（X X X X X X -+-+-=（表一）五、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.。

探索物理应用高中物理实验案例分析教案分享实验一：探究牛顿第二定律目的：通过实验探究牛顿第二定律在现实生活中的应用，并学习如何进行实验设计和数据分析。

材料：- 平直的滑轨- 运动小车- 弹簧测力计- 不同质量的物块- 软垫- 可调节的斜坡实验步骤：1. 将滑轨放置于平坦的桌面上，并确保其水平稳固。

2. 将运动小车置于滑轨上，并确保它能够自由运动。

3. 使用弹簧测力计连接运动小车，并将弹簧测力计固定在滑轨上方。

4. 调整斜坡的角度，使运动小车能够自由下滑。

5. 在弹簧测力计的刻度圈上记录下运动小车在不同质量物块下滑时所受的力。

6. 分析数据并绘制图表，探究质量对牛顿第二定律的影响。

数据分析：1. 绘制运动小车受力与质量之间的折线图。

2. 观察折线图中的趋势，判断牛顿第二定律是否成立。

3. 计算不同质量下运动小车的加速度，并比较结果。

实验二：探索光的折射定律目的：通过实验探索光在不同介质中的折射现象，并理解光的折射定律在实际应用中的意义。

材料：- 透明的玻璃板- 白色橡皮筋- 笔- 可弯曲的竹杆- 水- 试管或小烧杯实验步骤：1. 将玻璃板置于桌面上，并确保其表面干净透明。

2. 在玻璃板上方固定一只笔，使其成为一个垂直光源。

3. 将白色橡皮筋固定在竹杆的一端，另一端固定在玻璃板上方的适当位置。

4. 将玻璃板浸入水中，留意白色橡皮筋与水面接触时的现象。

5. 观察折射的光线路径，并将观察结果记录下来。

6. 分析数据并总结光的折射定律。

数据分析：1. 绘制光线在不同介质中的折射路径示意图。

2. 利用所得数据计算不同介质的折射率。

3. 探究光的折射定律在光纤通信等领域的实际应用。

实验三：测量重力加速度目的：通过实验测量地球上的重力加速度，并了解测量方法和仪器的原理及使用。

材料：- 镜面反射测量装置- 支架- 快门装置- 可调节的高度尺- 计时装置- 铅球实验步骤：1. 将镜面反射测量装置固定在支架上，并调整到适当的高度。

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。