大學物理實驗報告范例(驗證牛頓第二定律)

1、懷化學院大學物理實驗 實驗報告系別 數(shù)學系 年級 2010 專業(yè) 信息與計算班級10信計3班姓名 張 三 學號* 組別 1 實驗日期 2011-4-10實驗項目：驗證牛頓第二定律【實驗題目】驗證牛頓第二定律【實驗目的】1 . 了解氣墊技術的原理，掌握氣墊導軌和計時計測速儀的使用方法。2 .掌握測速儀測速度、加速度方法。3 .驗證牛頓第二定律?！緦嶒瀮x器】（應記錄具體型號規(guī)格等，進實驗室后按實填寫）汽墊導軌（含氣源等附件）、MUJ-5B型計時計數(shù)測速儀、電子天平【實驗原理】（在理解基礎上，簡明扼要表述原理，主要公式、重要原理圖 ）1、速度測量擋光片寬度A即可測出平均速度,s已知，用計時測速儀測出

2、擋光片通過光電門時的擋光時間At,因A s很小，該平均速度近似為擋光片通過光電門時的瞬時速度,即:瞬時速度：vs ds s1血t出tMUJ-5B計時儀能直接計算并顯示速度。2、加速度測量設置兩個光電門，測出擋光片通過兩個光電門的速門間的運動時間t,即可測出加速度a。V2Vla tMUJ-5B計時儀能直接計算并顯示加速度。3、牛頓第二定律驗證在右圖由mi、m2構成的系統(tǒng)中，在阻力忽略不計時，有:m2g (m1m2 )a令 F m2g , M m1m2,則有 F Ma令M mi m2不變，改變F m2g （將整碼依次從滑塊上移到整碼盤上，即可 保證F增大，而M不變），即可驗證質量不變時，加速度與合

3、外力的關系；令F m2g 不變，改變M mi m2 （在滑塊上增加配重），即可驗證合外力不變時，加速度與質 量的關系。【實驗內容與步驟】（實驗內容及主要操作步驟）1 .氣墊導軌的水平調節(jié)可用靜態(tài)調平法或動態(tài)調平法，使汽墊導軌保持水平。靜態(tài)調平法：將滑塊在 汽墊上靜止釋放，調節(jié)導軌調平螺釘，使滑塊保持不動或稍微左右擺動，而無定向 運動，即可認為導軌已調平。2 .練習測量速度。計時測速儀功能設在“計時2”，讓滑塊在汽墊上以一定的速度通過兩個光電門， 練習測量速度。3 .練習測量加速度計時測速儀功能設在“加速度”，在整碼盤上依次加整碼，拖動滑塊在汽墊上 作勻加速運動，練習測量加速度。4 .驗證牛頓第

4、二定律（1）驗證質量不變時，加速度與合外力成正比。用電子天平稱出滑塊質量m滑塊，測速儀功能選“加速度”，按上圖所示放置滑 塊，并在滑塊上加4個整碼（每個整碼及整碼盤質量均為5g）,將滑塊移至遠離滑輪 一端，使其從靜止開始作勻加速運動，記錄通過兩個光電門之間的加速度。再將滑 塊上的4個整碼分四次從滑塊上移至整碼盤上，重復上述步驟。（2）驗證合外力不變時，加速度與質量成反比。計時計數(shù)測速儀功能設定在“加速度”檔。在整碼盤上放一個整碼（即m2 10g）,測量滑塊由靜止作勻加速運動時的加速度。再將四個配重塊（每個配重塊的質量均為m' =50g）逐次加在滑塊上，分別測量出對應的加速度?！緮?shù)據(jù)處理

5、】（數(shù)據(jù)不必在報告里再抄寫一遍，要有主要的處理過程和計算公式,要求用作圖法處理的應附坐標紙作圖或計算機打印的作圖）1、由數(shù)據(jù)記錄表3,可得到a與F的關系如下：F二u潦（爐見/,）a Icn/s-)5非OC2S, 5510幽C5氏7B15uroo85. 3320113.9621500143.1.3臉證加速度與外力關系數(shù)據(jù)165 丸由上圖可以看出，a與F成線性關系，且直線近似過原點上圖中直線斜率的倒數(shù)表示質量，M=1/=172克，與實際值M=165克的相對誤差:172 1651654.2%可以認為，質量不變時，在誤差范圍內加速度與合外力成正比2、由數(shù)據(jù)記錄表4,可得a與M的關系如下:Kg)1&qu

6、ot;六）1EO0. 00&Te2.702000.005047.32250(10040SS.21300a虱3331.48350d。龔£7.14明證加也度與質量關系數(shù)需F二叱聲10克力日T/Y關系曲線由上圖可以看出，a與1/M成線性關系，且直線近似過原點直線的斜率表示合外力，由上圖可得：F=9342gcm底實際合外力 F=10克力=10g*980cm/s2=9800gcm/s2,相對誤差：9800 9342 4.7%9800可以認為，合外力不變時，在誤差范圍內加速度與質量成反比?！緦嶒灲Y論與分析】（每個實驗報告應有明確的實驗結論或結果，本實驗為驗證性實驗，應清楚表述實驗的結論）

7、實驗結論：根據(jù)數(shù)據(jù)處理結果，可以認為：在誤差的范圍內，實驗與牛頓第二定律相符，即加速度與合外力成正比，與質量成反比。實驗分析：實驗誤差主要來源于以下方面：1 .導軌未完全調水平；2 .空氣阻力的影響，細線、滑輪運動阻力的影響；3 .氣流波動的影響；4 .本地重力加速度近似取980cm/s2。5 .整碼的質量誤差?？諝獾雀鞣N阻力對實驗的影響可能是主要的。因為空氣阻力一般與速度的二次方 成正比，所以實驗中拉力不能太大，否則加速度大，速度增加快，空氣阻力增加也 快；但拉力也不能過小，否則很小的阻力也會產生較大的影響。合作者：無- -二對多人一組的，應注明合作者懷化學院實驗數(shù)據(jù)記錄紙實驗名稱：驗證牛頓第二定律實驗時間： 2011年*月*日教師簽名:-數(shù)學系 系10級 信計專業(yè)J班姓名 張三 學號 100940*數(shù)據(jù)記錄：表1速度測量練習數(shù)據(jù)記錄表12345v1 (cm / s)V2 (cm / s)表2加速度測量練習數(shù)據(jù)記錄表m滑塊=g次數(shù)祛碼及盤質量（g）v1 (cm/s)v2(cm/s)a (cm/s )15210315表3驗證加速度與合外力關系數(shù)據(jù)記錄表mw 塊=139.8 g , M=rnn 塊+5mo= 165 gm2(g)a (cm/s 2)a (cm/s 2)m52ml103ml154m0205m025表4驗證加速度與質