大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告范例(驗(yàn)證牛頓第二定律)

1、懷化學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告系別 數(shù)學(xué)系 年級(jí) 2010 專業(yè) 信息與計(jì)算班級(jí)10信計(jì)3班姓名 張 三 學(xué)號(hào)* 組別 1 實(shí)驗(yàn)日期 2011-4-10實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：驗(yàn)證牛頓第二定律【實(shí)驗(yàn)題目】驗(yàn)證牛頓第二定律【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? . 了解氣墊技術(shù)的原理，掌握氣墊導(dǎo)軌和計(jì)時(shí)計(jì)測(cè)速儀的使用方法。2 .掌握測(cè)速儀測(cè)速度、加速度方法。3 .驗(yàn)證牛頓第二定律。【實(shí)驗(yàn)儀器】（應(yīng)記錄具體型號(hào)規(guī)格等，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后按實(shí)填寫(xiě)）汽墊導(dǎo)軌（含氣源等附件）、MUJ-5B型計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)測(cè)速儀、電子天平【實(shí)驗(yàn)原理】（在理解基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)明扼要表述原理，主要公式、重要原理圖 ）1、速度測(cè)量擋光片寬度A即可測(cè)出平均速度,s已知，用計(jì)時(shí)測(cè)速儀測(cè)出

2、擋光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間At,因A s很小，該平均速度近似為擋光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度,即:瞬時(shí)速度：vs ds s1血t出tMUJ-5B計(jì)時(shí)儀能直接計(jì)算并顯示速度。2、加速度測(cè)量設(shè)置兩個(gè)光電門(mén)，測(cè)出擋光片通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的速門(mén)間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t,即可測(cè)出加速度a。V2Vla tMUJ-5B計(jì)時(shí)儀能直接計(jì)算并顯示加速度。3、牛頓第二定律驗(yàn)證在右圖由mi、m2構(gòu)成的系統(tǒng)中，在阻力忽略不計(jì)時(shí)，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(pán)上，即可 保證F增大，而M不變），即可驗(yàn)證質(zhì)量不變時(shí)，加速度與合

3、外力的關(guān)系；令F m2g 不變，改變M mi m2 （在滑塊上增加配重），即可驗(yàn)證合外力不變時(shí)，加速度與質(zhì) 量的關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】（實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及主要操作步驟）1 .氣墊導(dǎo)軌的水平調(diào)節(jié)可用靜態(tài)調(diào)平法或動(dòng)態(tài)調(diào)平法，使汽墊導(dǎo)軌保持水平。靜態(tài)調(diào)平法：將滑塊在 汽墊上靜止釋放，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌調(diào)平螺釘，使滑塊保持不動(dòng)或稍微左右擺動(dòng)，而無(wú)定向 運(yùn)動(dòng)，即可認(rèn)為導(dǎo)軌已調(diào)平。2 .練習(xí)測(cè)量速度。計(jì)時(shí)測(cè)速儀功能設(shè)在“計(jì)時(shí)2”，讓滑塊在汽墊上以一定的速度通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)， 練習(xí)測(cè)量速度。3 .練習(xí)測(cè)量加速度計(jì)時(shí)測(cè)速儀功能設(shè)在“加速度”，在整碼盤(pán)上依次加整碼，拖動(dòng)滑塊在汽墊上 作勻加速運(yùn)動(dòng)，練習(xí)測(cè)量加速度。4 .驗(yàn)證牛頓第

4、二定律（1）驗(yàn)證質(zhì)量不變時(shí)，加速度與合外力成正比。用電子天平稱出滑塊質(zhì)量m滑塊，測(cè)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(gè)整碼（每個(gè)整碼及整碼盤(pán)質(zhì)量均為5g）,將滑塊移至遠(yuǎn)離滑輪 一端，使其從靜止開(kāi)始作勻加速運(yùn)動(dòng)，記錄通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)之間的加速度。再將滑 塊上的4個(gè)整碼分四次從滑塊上移至整碼盤(pán)上，重復(fù)上述步驟。（2）驗(yàn)證合外力不變時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比。計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)測(cè)速儀功能設(shè)定在“加速度”檔。在整碼盤(pán)上放一個(gè)整碼（即m2 10g）,測(cè)量滑塊由靜止作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度。再將四個(gè)配重塊（每個(gè)配重塊的質(zhì)量均為m' =50g）逐次加在滑塊上，分別測(cè)量出對(duì)應(yīng)的加速度。【數(shù)據(jù)處理

5、】（數(shù)據(jù)不必在報(bào)告里再抄寫(xiě)一遍，要有主要的處理過(guò)程和計(jì)算公式,要求用作圖法處理的應(yīng)附坐標(biāo)紙作圖或計(jì)算機(jī)打印的作圖）1、由數(shù)據(jù)記錄表3,可得到a與F的關(guān)系如下：F二u潦（爐見(jiàn)/,）a Icn/s-)5非OC2S, 5510幽C5氏7B15uroo85. 3320113.9621500143.1.3臉證加速度與外力關(guān)系數(shù)據(jù)165 丸由上圖可以看出，a與F成線性關(guān)系，且直線近似過(guò)原點(diǎn)上圖中直線斜率的倒數(shù)表示質(zhì)量，M=1/=172克，與實(shí)際值M=165克的相對(duì)誤差:172 1651654.2%可以認(rèn)為，質(zhì)量不變時(shí)，在誤差范圍內(nèi)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(guān)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(zhì)量關(guān)系數(shù)需F二叱聲10克力日T/Y關(guān)系曲線由上圖可以看出，a與1/M成線性關(guān)系，且直線近似過(guò)原點(diǎn)直線的斜率表示合外力，由上圖可得：F=9342gcm底實(shí)際合外力 F=10克力=10g*980cm/s2=9800gcm/s2,相對(duì)誤差：9800 9342 4.7%9800可以認(rèn)為，合外力不變時(shí)，在誤差范圍內(nèi)加速度與質(zhì)量成反比?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論與分析】（每個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)有明確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論或結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)清楚表述實(shí)驗(yàn)的結(jié)論）

7、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，可以認(rèn)為：在誤差的范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)與牛頓第二定律相符，即加速度與合外力成正比，與質(zhì)量成反比。實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)源于以下方面：1 .導(dǎo)軌未完全調(diào)水平；2 .空氣阻力的影響，細(xì)線、滑輪運(yùn)動(dòng)阻力的影響；3 .氣流波動(dòng)的影響；4 .本地重力加速度近似取980cm/s2。5 .整碼的質(zhì)量誤差?？諝獾雀鞣N阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響可能是主要的。因?yàn)榭諝庾枇σ话闩c速度的二次方 成正比，所以實(shí)驗(yàn)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(guò)小，否則很小的阻力也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。合作者：無(wú)- -二對(duì)多人一組的，應(yīng)注明合作者懷化學(xué)院實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄紙實(shí)驗(yàn)名稱：驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 2011年*月*日教師簽名:-數(shù)學(xué)系 系10級(jí) 信計(jì)專業(yè)J班姓名 張三 學(xué)號(hào) 100940*數(shù)據(jù)記錄：表1速度測(cè)量練習(xí)數(shù)據(jù)記錄表12345v1 (cm / s)V2 (cm / s)表2加速度測(cè)量練習(xí)數(shù)據(jù)記錄表m滑塊=g次數(shù)祛碼及盤(pán)質(zhì)量（g）v1 (cm/s)v2(cm/s)a (cm/s )15210315表3驗(yàn)證加速度與合外力關(guān)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(yàn)證加速度與質(zhì)