牛顿第二定律实验报告 (2)

牛顿第二定律实验报告

一、实验目的

    1.学会用控制变量法研究物理规律.

    2.验证牛顿第二定律.

    3.掌握利用图象处理数据的方法.

三、实验器材

     电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、沙袋、细绳、钩码、毫米刻度尺、导线、50Hz交流电源低压交流电源、天平、砝码.

四、实验步骤

    1.用天平测量沙袋的质量和小车的质量.

    2.把一端附有定滑轮的长木板放在实验台上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路.

    3.平衡摩擦力：小车的尾部挂上纸带，纸带穿过打点计时器的限位孔，将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，使小车在收重力的情况下，能沿木板做匀速直线运动.这样小车所受重力沿木板的分力与小车所受摩擦力平衡.在保证沙袋的质量大于小车质量的条件下，可以近似认为沙袋的重力大小等于小车所受的合外力的大小.

4.把小车停在打点计时器处，挂上沙袋，先开始大点，再放车走，让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑打出一条纸带.计算沙袋的重力，即为小车所受的合外力，由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度及小车质量，沙子质量填入表(一)中。

5.用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力，根据实验结果画点描线。

    6.改变沙袋的质量，重复步骤4，并多做几次.

    7.保持沙袋的质量，在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带.计算砝码和小车的总质量M，并由纸带计算出小车对应的加速度.

8.用纵坐标表示加速度，横坐标表示沙袋质量，根据实验结果画点描线。

9.改变小车上砝码的个数，重复步骤7，并将所对应的质量和加速度填入表(一)中.

五、数据处理

1.打点计时器用50Hz交流电源那么它的周期为0.02秒一点。

2.按纸条计算加速度时我们把六个点(五个间距)看成一个间距s,继续用邻差法计算出加速度

（表一）

五、实验结论：

1.________________________________________________________________ 。

2.________________________________________________________________ 。

六、误差分析

(1)本实验误差的主要来源包括：

1.斜木板的摩擦力是否抵消掉了.

2.小车质量和沙袋质量时候是否合理.

3.打点计时器纸条和计时器间是否有摩擦力.

(2)减小误差的方法：

    1.每一次做实验调消除摩擦力，试车换换的匀速直线运动.

2.小车质量必须大于沙袋质量，此时沙袋失重是对沙袋拉力的影响最小.

3.实验开始必须把大点计时器固定在台阶上，与木板在一条直线上，放纸条是必须是水平与边缘无接触的放好,看纸条是否放在了复写纸的上面还是下面.

 

第二篇：牛顿第二定律教学案 2

高碑店三中物理学科导学案

课题：4.3牛顿第二定律

主备人：杨少红                     

高一年级     班  学生姓名：         20##  年   2   月  23   日

【学习目标】（1）深刻理解牛顿第二定律的含义

（2）理解公式F=ma中各个物理量的意义，能初步运用F=ma解题

【学习重点】应用牛顿第二定律解题思路的建立

【自学导航】（认真预习，就意味着你走上了一条成功的学习之路）

一、复习回顾：物体加速度a跟力F、质量m是什么关系？                       

1、加速度与力的关系是：                                      

2、加速度与质量的关系是：                                     

二、怎样理解牛顿第二定律的内容与含义？

阅读、领会教材74页相关内容，回答下列问题：

1、牛顿第二定律的内容：

_______________________________________________________________

2、牛顿第二定律的表达式：            

3、牛顿第二定律表达式中各物理量的准确含义：

F：           m：_______________a：________________

三、力的单位是怎样得到的？

1．在选取比例系数k = 1后，就有了1牛顿= _______________

用符号表示为：______________________________

2．在选取比例系数k = 1后，牛顿第二定律的数学表达式就可以写成以下最简形式：____________________________

自学效果检测：（相信自己，一定能行）

1．从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个微小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为（ ）

A．牛顿第二定律不适用于静止的物体

B．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到

C．推力小于静摩擦力，加速度是负的D．桌子所受的合力为零

2．对牛顿第二定律的理解错误的是（      ）、

A、公式F = ma中的F是物体受到的所有力的合力

B、物体受到多个力作用时，一定有加速度

C、加速度的方向总跟合力的方向一致

D、当外力消失时，加速度一定同时消失

3．在牛顿第二定律的表达式F=kma中，有关比例系数k的下列说法中，正确的是（   ）

A．在任何情况下k都等于1 B．k的数值由质量、加速度和力的大小决定

C．k的数值由质量、加速度和力的单位决定 D．在国际单位制中，k等于1

预习质疑：预习中，你还有哪些问题？请提出来。

【课堂导学】（我参与，我成功，我快乐！）

一、从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个微小的力去推很重的桌子时，却推不动它，为什么？

二、从牛顿第二定律的角度，结合自由落体运动理解为什么G=mg。

三、静止在光滑水平面上木块受到水平向右的力F作用，做怎样的运动？运动一段时间后，力F改为向左，又做怎样的运动？

　　　　　　　　　　　　 典型例题：

例1质量为2 kg的物体，运动的加速度为1 m/s2，则所受合外力大小为多大？若物体所受合外力大小为8N，那么，物体的加速度大小为多大？

例2质量为6×103kg的车，在水平力F＝3×104N的牵引下，沿水平地面前进，如果阻力为车重的0.05倍，求车获得的加速度是多少？(g取10 m/s2)

例3质量为2 kg物体静止在光滑的水平面上，若有大小均为10 N的两个外力同时作用于它，一个力水平向东，另一个力水平向南，求它的加速度．

变式训练1用细绳拉着物体竖直向上做匀加速运动，当拉力F=140N时，物体向上的加速度是4m/s2，g取10m/s2，求物体的质量多大?　

变式训练2物体的质量为m，在空气中运动所受的空气阻力为f，求物体在空气中竖直上升和竖直下降的加速度？并比较大小？

例3、某质量为1 000kg的汽车在平直路面上试车，当达到25m/s的速度时关闭发动机，经过50s停下来，(1)汽车受到的阻力是多大?(2)重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生的加速度应为多大?(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)

例4 如图所示，位于水平面上质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成角的拉力作用下沿地面做加速运动，若木块与地面之间的滑动摩擦因数为，则木块的加速度为多大？

变式训练　质量为2 kg的物体与水平面的动摩擦因数为0.2，现对物体用一向右与水平方向成37°、大小为10 N的斜向上拉力F，使之向右做匀加速直线运动，如图甲所示，求物体运动的加速度的大小．(g取10 m/s2.)

课堂效果检测：（老师相信你是最棒的）

1、下列对于牛顿第二定律的表达式及其变形的理解中正确的是

A．由可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比

B．由可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比

C．由可知，物体的加速度与其所受的合外力在正比，与其质量成反比

D．由可知，物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得

2、下列说法中正确的是（      ）

A．物体所受合力为零时，物体的速度必为零

B．物体所受合力越大，则加速度越大，速度也越大

C．物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致

D．物体的加速度方向一定与物体受到的合力方向相同

3、水平路面上质量150kg（含人）的人力三轮车，在300N水平人力的作用下做加速度为1.5m/s2的匀加速运动。（g取10 m/s2）试求

（1）三轮车与地面间的动摩擦因数是多大？

（2）如果骑车人停止用力，车的加速度又是多大？

4质量m1＝10 kg的物体在竖直向上的恒定拉力F作用下，以a1＝2m/s2的加速度匀加速上升，拉力F多大？若将拉力F作用在另一物体上，物体能以a2＝2 m/s2的加速度匀加速下降，该物体的质量m2应为多大？(g取10m/s2，空气阻力不计)

5一只装有工件的木箱,质量m＝40 kg.木箱与水平地面的动摩擦因数μ＝0.3，现用200N的斜向右下方的力F推木箱,推力的方向与水平面成θ＝30°角，如4—3—12所示．求木箱的加速度大小．(g取9.8 m/s2)

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