实验：验证牛顿第二运动定律

实验四　验证牛顿第二定律（解析版）1.实验原理 (1)保持质量不变,探究加速度与合力的关系。

(2)保持合力不变,探究加速度与质量的关系。

(3)作出a-F 图象和a-图象,确定其关系。

1m 2.实验器材 打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。

3.实验步骤 (1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量m',小车的质量m 。

(2)安装:按照如图所示的装置把实验器材安装好,但是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(不给小车牵引力)。

(3)平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑。

(4)操作:①小盘通过细绳绕过定滑轮系在小车上,先接通电源,后放开小车,打点结束后先断开电源,再取下纸带。

②保持小车的质量m 不变,改变小盘和砝码的质量m',重复步骤①。

③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a 。

④描点作图,以m'g 作为拉力F ,作出a-F 图象。

⑤保持小盘和砝码的质量m'不变,改变小车质量m ,重复步骤①和③,作出a-图象。

1m4.数据分析 (1)利用Δx=aT 2及逐差法求a 。

(2)以a 为纵坐标,F 为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a 与F 成正比。

(3)以a 为纵坐标,为横坐标,描点、连线,如果该线为过原点的直线,就能判定a 与m 成反比。

1m 5.注意事项 (1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。

在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动。

(2)不重复平衡摩擦力。

(3)实验条件:m ≫m'。

(4)“一先一后一按”:改变拉力或小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。

牛顿第二定律的实验验证报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作验证牛顿第二定律，并观察物体在受力作用下的加速度与受力的关系。

二、实验仪器与材料1. 水平光滑桌面2. 牵引绳3. 悬挂于牵引绳上的滑轮4. 不同质量的物体5. 弹簧测力计6. 计时器7. 尺子三、实验步骤与结果1. 将水平光滑桌面放置平稳，并在桌边悬挂一个滑轮。

2. 将牵引绳绕过滑轮，一端系于待测物体上，并将其保持在静止状态。

3. 另一端的牵引绳通过弹簧测力计，并固定在桌子上方。

4. 释放物体，观察物体受力作用下的运动情况，并记录运动时间。

5. 重复实验5次，使用不同质量的物体。

四、实验数据分析1. 实验数据记录表|试验次数 |物体质量(kg)| 物体加速度(m/s^2)||--------|--------|------------|| 1 | m_1 | a_1 || 2 | m_2 | a_2 || 3 | m_3 | a_3 || 4 | m_4 | a_4 || 5 | m_5 | a_5 |2. 实验数据处理根据实验记录的数据，我们可以计算每组实验的物体加速度。

实验数据得出的物体质量分别为：m_1, m_2, m_3, m_4, m_5。

实验数据得出的物体加速度分别为：a_1, a_2, a_3, a_4, a_5。

五、实验结果分析通过实验数据处理，我们可以绘制物体质量与物体加速度的关系图，并通过该图来验证牛顿第二定律。

六、结论通过本次实验，我们验证了牛顿第二定律，即物体在受力作用下的加速度与受力成正比，与物体质量成反比。

实验数据的结果与理论预期相符，说明牛顿第二定律在实验中得到了验证。

七、实验小结本次实验通过实际操作验证了牛顿第二定律，并通过数据分析和结果分析得到了符合预期的实验结果。

实验过程中我们注意了实验数据的准确记录和实验环境的控制，确保了实验结果的可靠性。

实验的成功进行不仅加深了我们对牛顿第二定律的理解，也提高了我们的实验操作能力。

实验：验证牛顿第二运动定律【实验目的】验证牛顿第二运动定律，即质量一定时，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】1．保持研究对象的质量不变，改变砂的质量，即改变牵引力，用电磁打点计时器测出运动的加速度，用图象法验证加速度是否正比于作用力。

2．保持砂的质量不变，改变研究对象的质量，用电磁打点计时器测出运动的加速度，用图象法验证加速度是否反比于质量。

【实验器材】打点计时器；纸带及复写纸片；小车；附有定滑轮的长木板；小桶；细绳；砂；交流电源，两根导线；学生天平(带有一套砝码)；刻度尺；砝码。

【实验步骤】(1)用天平测出小车和小桶的质量M和M'，把数值记录下来，在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂，使小桶和砂的总质量远小于小车和砝码的总质量，把砝码和砂的质量m和m'记录下来。

(2) 把实验器材安装好。

平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫一块本板，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沿斜面方向上的分力平衡。

注意不要把悬挂小桶用的细绳系在车上，即不给小车加牵引力。

(4)把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶。

接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点。

取下纸带。

在纸带上标上纸带号码。

(5)保持小车的质量不变，改变砂的质量，即改变小车的牵引力，再做几次实验。

在实验中一定要使砂和小桶的质量远小于小车和砝码的质量。

(6)在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，按照必修课实验“测定匀变速直线运动的加速度”那样，标明记数点，测量记数点间的距离，算出每条纸带加速度的值。

(7)把各次实验中的数据填入自制表格表一内，作用力的大小等于砂和小桶的重力(M'+m')g，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力，根据实验结果在方格纸上画出a—F图线，如果图线是一条倾斜直线，便证明了加速度与作用力成正比。

牛顿第二定律的实验引言：牛顿第二定律是经典力学中的重要定律之一，它表明物体的加速度与作用于物体上的力成正比，与物体的质量成反比。

为了验证牛顿第二定律，科学家们进行了许多实验。

本文将介绍其中几个经典的牛顿第二定律实验，并解释实验结果与定律之间的关系。

实验一：斜面实验在斜面实验中，我们将一块小木块放在一个倾斜的平面上。

通过测量木块下滑的加速度和斜面的倾角，可以验证牛顿第二定律。

实验装置：- 斜面：具有一定倾角的平面。

- 小木块：质量为m的物体。

- 测量工具：包括测量斜面倾角的仪器和测量小木块加速度的装置。

实验步骤：1. 调整斜面的倾角，确保斜面保持稳定。

2. 将小木块放在斜面的顶端，并松开。

3. 记录木块下滑的时间t。

4. 根据木块的下滑距离和时间，计算出木块的加速度a。

实验结果：根据实验数据的分析，我们可以得到木块的加速度与斜面倾角成正比。

这与牛顿第二定律的预测相符，即物体的加速度与作用于物体上的力成正比。

实验二：弹簧实验在弹簧实验中，我们将一块质量为m的物体挂在弹簧上，并通过测量弹簧的伸长量和物体的加速度来验证牛顿第二定律。

实验装置：- 弹簧：具有一定的弹性系数。

- 物体：质量为m的物体。

- 测量工具：包括测量弹簧伸长量和物体加速度的装置。

实验步骤：1. 将物体挂在弹簧上，使其达到平衡位置。

2. 施加一个水平方向的力F，使物体开始运动。

3. 记录物体的加速度a和弹簧的伸长量x。

4. 根据弹簧的弹性系数k和伸长量x，计算出物体所受的力F。

实验结果：实验数据的分析显示，物体的加速度与所受的力成正比。

这与牛顿第二定律的预测一致，即物体的加速度与作用于物体上的力成正比。

实验三：自由落体实验在自由落体实验中，我们通过测量物体自由下落的加速度来验证牛顿第二定律。

实验装置：- 物体：质量为m的物体。

- 测量工具：包括计时器和测量下落距离的装置。

实验步骤：1. 将物体从一定高度h自由下落。

2. 记录物体下落的时间t。

牛顿第二定律的实验验证牛顿第二定律是经典力学的重要定律之一，它描述了物体受力时的加速度与力的关系。

在科学史上，有许多实验被用来验证牛顿第二定律的有效性和准确性。

本文将介绍其中一些实验，并讨论其对牛顿第二定律的实验验证。

首先，我们来探讨一个经典的实验——斜面实验。

在这个实验中，一个物体沿着斜面滑动，我们可以通过测量物体在不同角度下的加速度来验证牛顿第二定律。

根据牛顿第二定律的表达式F=ma，我们可以得知加速度与物体所受合力成正比。

通过改变斜面的倾角和测量物体的加速度，我们可以验证这个关系是否成立。

为了进行斜面实验，我们可以利用一块光滑的斜面和一个固定在斜面上的测力计。

首先，将物体放置在斜面顶端，然后逐渐倾斜斜面，同时测量物体在每个角度下的加速度。

根据实验数据和斜面的几何参数，我们可以计算出物体所受的合力和加速度。

在验证牛顿第二定律时，我们也可以考虑空气阻力对物体运动的影响。

另外一个用来验证牛顿第二定律的实验是物体的自由落体实验。

根据牛顿第二定律，自由下落的物体在重力作用下会产生匀加速度运动。

因此，通过测量自由落体物体的加速度，我们也可以验证牛顿第二定律的有效性。

为了进行自由落体实验，我们可以利用一个竖直的透明直管和一个装有计时器的高精度观测工具。

首先，我们将物体放入直管的顶端，开始计时，并观察物体下落的过程。

通过测量物体在不同时间段内所经过的距离，我们可以计算其平均速度和加速度。

通过多次实验和数据处理，我们可以得到牛顿第二定律的验证结果。

除了斜面实验和自由落体实验，还有许多其他实验可以用来验证牛顿第二定律。

例如，弹簧振子实验、碰撞实验等等。

这些实验都是在控制条件下进行的，通过精确测量物体的运动和受力情况来验证牛顿第二定律的适用性。

通过这些实验的验证，我们可以得出结论：牛顿第二定律是一个准确且适用于经典力学的定律。

它可以通过实验的观察和数据的分析得到有效验证。

牛顿第二定律的重要性不仅体现在它的实验验证上，更体现在它对力学和物理学的广泛应用中。

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。

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。

实验：验证牛顿第二定律一、实验原理1．如下图装置，保持小车质量M 不变，改变小桶内砂的质量m ，从而改变细线对小车的牵引力F 〔当．．m ．<<．．M ．时，．．F=mg ．．．．近似成立〕．．．．．，用打点计时器测出小车的对应加速度a ,由多组a 、F 数据作出加速度和力的关系a — F 图线，验证加速度是否与外力成正比。

2．保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码, 改变小车的质量M ，测出小车的对应加速度a , 由多组a 、M 数据作出加速度和质量倒数的关系ma 1-图线, 验证加速度是否与质量成反比。

▲平衡摩擦力．．．．．的原理：〔在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块，使长木板倾斜，便用重力的分力来平衡摩擦力。

〕 对小车受力分析，小车受到G 、N 和摩擦力f 三力作用，处于平衡状态时，fG x =，y G N=。

故当木板倾斜一定角度时，可以用重力的分力x G 来平衡摩擦力。

故验证牛二时，小车受到的拉力F 即为小车的合力。

二、实验器材小车，砝码，小桶，砂, 细线，附有定滑轮的长木板,垫块，电火花打点计时器，220V 交流电源, 导线两根, 纸带,托盘天平及砝码，米尺。

三、实验步骤1．用调整好的天平测出小车和小桶的质量M 和m ，把数据记录下来。

2．按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3．平衡摩擦力．．．．．：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块，反复移动垫块的位置，直至轻轻推一推小车，小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态〔可以从纸带上打的点是否均匀来判断〕。

4．在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂，把砝码和砂的质量M'和m'记录下来。

把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。

5．保持小车的质量不变，改变砂的质量〔要用天平称量〕，按步骤4再做5次实验。