文档介绍：实验四验证牛顿运动定律
注意事项
:控制变量法。
:在平衡摩擦力时,不要悬挂小盘,但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。
:平衡摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力。
:M≫m,只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。
:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。
:作图时两轴标度比例要适当,各量须采用国际单位,这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些。
误差分析
:本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。
、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。
热点一实验原理与基本操作
【例1】图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是_______(填正确答案标号)。
,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
B
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是________(填正确答案标号)。
=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g
=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
热点一实验原理与基本操作
【例1】图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
C
热点一实验原理与基本操作
【例1】图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
(3)图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻计数点之间的距离分别为:sAB= cm、sBC= cm、sCD= cm、sDE= cm,sEF= cm,sFG= cm。已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则小车的加速度a=________m/s2。(结果保留二位有效数字)。
解析(1)小车在运动过程中受到重力、支持力、纸带的拉力、木板对小车的摩擦力和细线拉力的作用。为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力,因此应把木板的一端垫起适当的高度,以使重力、支持力、纸带的拉力和摩擦力的合力为零,即小车做匀速运动,因此在进行这一操作时,不应挂砂桶,小车应连接纸带,A、C项错误;B项正确。
答案(1)B (2)C (3)
,为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,在小车的前端固定
一个传感器,和砂桶连
接的细线接在传感器上,
通过传感器可显示出细
线的拉力。在图示状态
下开始做实验。
(1)从图上可以看出,该同学在装置和操作中的主要错误是_______________。
(2)若砂和砂桶的质量为m,小车和传感器的总重量为M,做好此实验__________(填“需要”或“不需要”)M≫m的条件。
解析(2)不加传感器时将砂和砂桶的重力作为细线的拉力,而接了传感器后细线的拉力可以直接读出。
答案(1)未平衡摩擦力;细线与木板不平行;开始实验时,小车离打点计时器太远(2)不需要