文档介绍：牛顿第二定律的验证
实验目的
熟悉气垫的构造,掌握正确的使用方法
学会用光电计时系统测量短暂时间的方法
学会测量物体的速度和加速度
验证牛顿第二定律
实验原理
牛顿第二定律的表达式为F=ma (1)验证此定律分为两步:
验证m一定时,a与F成正比
验证F一定时,a与m成正比
把滑块放在水平导轨上,砝码盘和滑块相连,砝码盘挂在滑块上,由砝码盘、砝码、定滑轮和滑块组成这一系统,其系统所受到的合外力大小等于砝码盘和砝码总重量W减去阻力,在本实验中阻力可忽略不计,因此砝码和盘砝码的总重力W就等于作用在系统上合外力的大小。系统的总质量M就等于砝码盘和砝码的质量m 、滑块的质量m和滑轮的折合质量的总和,按牛顿第二定律:
M= (m + m + )
在气垫上相距S的两光电门K和K 测出此系统在砝码等重力作用下滑块通过光电门的速度V和V 则系统的加速度a等于
a = (2)
在滑块上放置避光片,其宽度为同时利用计时器测出经两光电门的时间间隔,则系统的加速度为
a = (―) = ―) (3)
再此测量中实际测量的是滑块上的避光片(宽)经过某一段时间的平均速度,但由于d较窄,所以在d范围内,滑块的速度变化比较小,,如果d越小,相应的避光片宽度
d越窄,则平均速度越能准确的反应滑块在该时刻运动的瞬时速度.
实验步骤
观察匀速直线运动
1、首先检“查计时装置”是否正常:将“计时装置”与“光电门”连接好,要注意套管插头和插孔正确插入,将光电门按在导轨上,给气垫通气,并检查气流是否均匀, 避光片第一次挡光开始计时,第二次挡光停止计时,这说明光电计时装置能正常工作.
调节导轨底座平螺丝,使其水平,只要导轨水平,滑块在导轨的速度就是匀速
运动只要是匀速运动,对于同一个避光片而言滑块经过过光电门的时间就相等,即

保证系统中质量M不变时,验证加速度a与合外力F成正比
(1). 调整气垫导轨,让滑块能在气垫导轨上作匀速运动,将两电门置于相于相距