大学物理实验报告范例(验证牛顿第二定律)
牛顿第二定律的实验验证报告
牛顿第二定律的实验验证报告一、实验目的本实验旨在通过实际操作验证牛顿第二定律，并观察物体在受力作用下的加速度与受力的关系。
二、实验仪器与材料1. 水平光滑桌面2. 牵引绳3. 悬挂于牵引绳上的滑轮4. 不同质量的物体5. 弹簧测力计6. 计时器7. 尺子三、实验步骤与结果1. 将水平光滑桌面放置平稳，并在桌边悬挂一个滑轮。
2. 将牵引绳绕过滑轮，一端系于待测物体上，并将其保持在静止状态。
3. 另一端的牵引绳通过弹簧测力计，并固定在桌子上方。
4. 释放物体，观察物体受力作用下的运动情况，并记录运动时间。
5. 重复实验5次，使用不同质量的物体。
四、实验数据分析1. 实验数据记录表|试验次数 |物体质量(kg)| 物体加速度(m/s^2)||--------|--------|------------|| 1 | m_1 | a_1 || 2 | m_2 | a_2 || 3 | m_3 | a_3 || 4 | m_4 | a_4 || 5 | m_5 | a_5 |2. 实验数据处理根据实验记录的数据，我们可以计算每组实验的物体加速度。
实验数据得出的物体质量分别为：m_1, m_2, m_3, m_4, m_5。
实验数据得出的物体加速度分别为：a_1, a_2, a_3, a_4, a_5。
五、实验结果分析通过实验数据处理，我们可以绘制物体质量与物体加速度的关系图，并通过该图来验证牛顿第二定律。
六、结论通过本次实验，我们验证了牛顿第二定律，即物体在受力作用下的加速度与受力成正比，与物体质量成反比。
实验数据的结果与理论预期相符，说明牛顿第二定律在实验中得到了验证。
七、实验小结本次实验通过实际操作验证了牛顿第二定律，并通过数据分析和结果分析得到了符合预期的实验结果。
实验过程中我们注意了实验数据的准确记录和实验环境的控制，确保了实验结果的可靠性。
实验的成功进行不仅加深了我们对牛顿第二定律的理解，也提高了我们的实验操作能力。
《大学物理(一)》2014秋实验报告验证牛顿第二定律――气垫导轨实验(一)
《大学物理(一)》2014秋实验报告验证牛顿第二定律――气垫导轨实验(一).doc实验名称：验证牛顿第二定律——气垫导轨实验(一)实验目的：验证牛顿第二定律，了解气垫导轨的使用和原理。
实验器材：气垫导轨、气垫平台、小车、光门、计时器、电子天平、直尺等。
实验原理：牛顿第二定律：物体所受合力等于其质量与加速度的乘积，即F=ma。
气垫导轨：利用气垫技术实现小车在导轨上的滑动。
由于气垫产生的气垫力，平衡了小车的重力，使其很容易平滑地在导轨上移动。
实验步骤：1. 在气垫平台上安装气垫导轨，将导轨调整至水平状态。
2. 将小车放置在导轨上，并使用金属卡夹将两个轮子夹紧。
3. 使用直尺测量小车的质量m，并将其记录在实验记录本上。
4. 首先测量小车在静止状态下的重力G，即将小车放在气垫导轨上，放置好后记录其重量。
5. 用气泵将气垫导轨下面的气注满气，使气垫导轨处于气垫状态。
6. 开始对小车进行加速度的测量。
首先将小车推到一个适合的初始位置，在小车经过光门之前将其停住，然后用电子天平测出在小车上加上一定的质量后总重力G1。
记录G1的值。
7. 在小车通过光门后立即按下计时器的启动键，记录下小车通过光门时刻t1。
8. 将小车加上一定的重物，再重复步骤6和步骤7。
9. 再将小车加上重物，重复步骤6和步骤7。
10. 根据公式a=(Gn-G)/m计算小车加速度，其中n代表每次增加质量之后的编号。
11. 记录实验数据并进行处理、分析。
实验数据记录：测量物品：小车小车质量m=0.150kg静止状态下小车重力G=1.47N实验数据处理：计算小车+重物的重力G1、G2、G3：G1=(m+0.1kg)g=1.57NG2=(m+0.2kg)g=1.67NG3=(m+0.3kg)g=1.77N计算小车+重物的加速度a1、a2、a3：a1=(G1-G)/m=0.14m/s^2a2=(G2-G)/m=0.16m/s^2a3=(G3-G)/m=0.18m/s^2实验结论：根据实验数据的处理结果可得出，加速度与施加的力成正比，与物体质量成反比，符合牛顿第二定律的表述F=ma。
大学物理实验一 牛顿第二定律的验证
实验一牛顿第二定律的验证一、实验目的1、熟悉气垫导轨的构造，学习正确的调整方法；2、进一步熟悉用光电计时系统测量短时间的方法，从而学会测物体运动的速度和加速度；3、验证牛顿第二定律。
二、实验仪器用具气垫导轨，数字毫秒计，两个光电门，滑块，砝码及砝码托盘，气源。
1、气垫导轨部件如图2-1所示，各部件如下：1）缓冲弹片，2）光电管与小聚光灯，3）光电门架，4）喷气小孔，5）挡光片，6）滑块，7）导轨，8）气垫滑轮，9）垫片，10）调平螺丝（横向），11）堵头，12）双头螺栓，13）座底，14）调平螺丝（纵向），15）进图2-1气嘴。
（1）导轨由长1.2~2米的三角形铝管制成，要求平直度较高，轨面经过精密加工，打磨平滑，两侧各有两排相互错开、等间隔、孔径为0.4~0.8mm的小孔，导轨一端封死，另一端装有进气嘴，压缩空气由这里进入管腔后，从小孔喷出。
导轨两端还装有缓冲弹簧，有的导轨一端有气垫滑轮。
整个导轨通过一系列直立的双头螺栓安装在工字钢梁制成的底座上，底座下面有三个底座螺钉可供调水平用。
（2）滑块由10~30cm长的角铝制成，内表面经过细磨，与导轨两个侧面精确吻合。
（3）计时装置由数字毫秒计与光电门组成，使用方法见实验3和实验4。
（4）气源一般小型气源使用吹尘器，要求气压稳定、流量适当、消音减振及空气滤清。
滑块以托起100μm~200μm为宜。
2、气垫工作原理滑块为什么能漂浮？是因为有“气垫效应”。
滑块与轨面都经过精细加工，可以很好地吻合。
当导轨中小孔喷出空气流后，在滑块与导轨之间形成一个薄空气层——气垫，在滑块边缘，不断有空气逸出，同时小孔又不断向气垫补充空气，使气垫得以维持存在。
这是一个简单的耗散结构。
我们可以近似地把气垫看成密闭气体，在其中应用帕斯卡定律，小孔中的压强等量地传递到气垫各处，由于滑块与气垫接触面积大，受到很大的压力（方向向上），所以被托起漂浮。
因此，滑块并不是被气流吹起来的，而是被气垫托起的。
《大学物理(一)》实验报告验证牛顿第二定律-气垫导轨实验(一)
在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门，分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。对于匀加速直线运动问题，通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系，就可以实现加速度a的测量。
（1）由 测量加速度
在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2，经过两个光电门之间的时间为t21，则加速度a为
三、实验器材
气垫导轨、光电计时系统、滑块、砝码、质量块（铁块）等。
四、实验内容
1．调节气垫导轨和光电计时系统
调整气垫导轨水平，达到细调水平要求，即滑块往返一次 。调整光电计时系统处于正常工作状态。具体调节方法请参阅附录一和附录二。
2．验证物体系统总质量不变时加速度与合外力成正比
保证物体系统总质量不变，逐步增加砝码盘中砝码的质量，改变外力5次。每一外力下分别记录滑块经过两个光电门的时间 和 ，重复测量6次。
（4）
实验时固定初位置x0（光电门1的位置），改变不同的末位置x（光电门2的位置），使物体（滑块）从静止开始运动，测出相应的运动时间t，作 关系图线。如果是直线，说明物体作匀加速运动，直线的斜率为 。
以上介绍了3种测量加速度a的方法。具体测量时先把气垫导轨调水平，再使滑块在水平方向受到一恒力的作用，那么滑块的运动就是匀加速直线运动；也可先把气垫导轨调水平，然后将其一端垫高h高度，使气垫导轨倾斜，滑块在倾角为θ的导轨上面下滑，其运动也是匀加速直线运动。
5．掌握验个作直线运动的物体，如果在t~t+Δt时间内通过的位移为Δx（x~x+Δx），则该物体在Δt时间内的平均速度为 ，Δt越小，平均速度就越接近于t时刻的实际速度。当Δt→0时，平均速度的极限值就是t时刻（或x位置）的瞬时速度
实验牛顿第二定律实验报告
实验：牛顿第二定律实验报告实验报告：牛顿第二定律一、实验目的1.验证牛顿第二定律：力和加速度的关系以及质量和加速度的关系。
2.理解力的概念、分类及作用效果。
3.掌握控制变量法在实验中的应用。
二、实验原理牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
数学公式表示为F=ma，其中F代表作用力，m代表质量，a代表加速度。
三、实验步骤1.准备实验器材：小车、小盘、轨道、金属片、砝码、滑轮、细绳、纸带等。
2.将小车放在轨道上，小盘通过细绳与小车连接，小盘上放置砝码，调整砝码质量。
3.接通电源，打开打点计时器，释放小车，小车在砝码的拉动下开始运动。
4.记录小车的运动情况，包括小车的位移、时间以及加速度。
5.改变砝码的质量，重复步骤3和4，至少进行5组实验。
6.分析实验数据，得出结论。
四、实验数据分析根据表格中的数据，我们可以看出，当作用力（砝码质量）增加时，小车的加速度也相应增加。
当作用力不变时，增加小车的质量会导致加速度减小。
这些数据与牛顿第二定律的理论相符。
五、实验结论通过本实验，我们验证了牛顿第二定律的正确性。
实验结果表明，物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。
实验中我们使用了控制变量法，确保了数据的可靠性。
此外，通过实验，我们进一步理解了力的概念、分类及作用效果，提高了实验操作技能和数据分析能力。
六、实验讨论与改进尽管本次实验取得了成功，但仍存在一些可以改进的地方。
首先，由于实验中使用的砝码质量有限，对于小车加速度的测量可能存在误差。
为了提高实验精度，可以使用更精确的测量设备来记录小车的运动情况。
其次，为了更好地控制实验条件，可以采取一些措施来消除摩擦力等干扰因素的影响。
此外，还可以进一步拓展实验内容，研究不同形状、材料的小车在相同作用力下的加速度情况。
通过不断改进和完善实验方案，我们可以进一步提高实验效果和科学价值。
大学物理实验报告(验证牛顿第二定律)
中国石油大学（华东）现代远程教育实验报告学习中心：提交时间：2014 年 6 月 2 日汽垫上静止释放，调节导轨调平螺钉，使滑块保持不动或稍微左右摆动，而无定向运动，即可认为导轨已调平。
2.练习测量速度。
计时测速仪功能设在“计时2”，让滑块在汽垫上以一定的速度通过两个光电门，练习测量速度。
3.练习测量加速度计时测速仪功能设在“加速度”，在砝码盘上依次加砝码，拖动滑块在汽垫上作匀加速运动，练习测量加速度。
4.验证牛顿第二定律（1）验证质量不变时，加速度与合外力成正比。
用电子天平称出滑块质量滑块m ，测速仪功能选“加速度”， 按上图所示放置滑块，并在滑块上加4个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为5g)，将滑块移至远离滑轮一端，使其从静止开始作匀加速运动，记录通过两个光电门之间的加速度。
再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上，重复上述步骤。
（2）验证合外力不变时，加速度与质量成反比。
计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。
在砝码盘上放一个砝码（即g m 102=），测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。
再将四个配重块(每个配重块的质量均为m ′=50g)逐次加在滑块上，分别测量出对应的加速度。
【数据处理】1、由数据记录表3，可得到a 与F 的关系如下：由上图可以看出，a 与F 成线性关系，且直线近似过原点。
上图中直线斜率的倒数表示质量，M=1/0.0058=172克，与实际值M=165克的相对误差：%2.4165165172=- 可以认为，质量不变时，在误差范围内加速度与合外力成正比。
2、由数据记录表4，可得a 与M 的关系如下：由上图可以看出，a 与1/M 成线性关系，且直线近似过原点。
直线的斜率表示合外力，由上图可得：F=9342gcm/s 2,实际合外力F=10克力=10g*980cm/s 2=9800gcm/s 2，相对误差：%7.4980093429800=-可以认为，合外力不变时，在误差范围内加速度与质量成反比。
牛顿第二定律的验证实践报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除牛顿第二定律的验证实践报告篇一：大学物理实验报告范例(验证牛顿第二定律)怀化学院怀化学院实验数据记录纸实验名称：验证牛顿第二定律实验时间：20XX年*月*日___数学系___系10级信计专业*班姓名张三学号100940****数据记录：表1速度测量练习数据记录表篇二：验证牛顿第二定律参考实验报告验证牛顿第二定律参考实验报告1、实验注意：（1）实验中始终要求砂桶和砂的总质量远小于小车和砝码的总质量，前者的总质量最好不要超过后者总质量的1/10。
只有这样，砂和砂桶的总质量才能视为小车的拉力。
（2）实际上，小车和木板间是有摩擦力的，而且这个15力通常是不能忽略的，因此实验时需把木板垫高其右端，让小车重力的下滑分力与小车所受的摩擦力平衡。
平衡摩擦力时不要挂小桶，但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间距基本均匀，就表明小车受到的阻力与小车重力下滑分力平衡。
2、实验结果分析：本实验所画出的图线可能会出现如图所示的几种情况。
造成甲图的原因是木板倾角过大，在未加拉力时小车已做加速运动，造成乙图结果的原因与前者恰好相反。
造成丙图及丁图的原因是m与m相差不够悬殊，未能满足m#61603;m这一实验条件。
篇三：牛顿第二定律实验报告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、实验步骤第2页共5页。
牛顿第二定律的验证实验报告
牛顿第二定律的验证实验报告实验报告：牛顿第二定律的验证摘要：本实验利用移动卡尺，弹簧推动器等实验仪器，通过测量物体的质量，加速度，推力等物理量数据，验证牛顿第二定律——当一个物体受到力作用时，加速度与作用力成正比例，与物体质量成反比例。
引言：牛顿第二定律是经典力学的基石之一，在科学研究和现代生产中有着广泛的应用。
验证牛顿第二定律有利于认识其在生产和科研中的实际应用。
实验装置：本实验的装置如下图所示：实验内容：1.测量运动物体的质量，即挂上物体后引伸计读数的质量M。
2.测量弹簧推动器弹簧长度L0。
3.测量物体做匀加速运动时的时间t。
4.运用公式a=F/M，求出物体的加速度a。
5.利用公式F=-kΔL，求出物体受到的推力F。
6.利用公式F=Ma，验证牛顿第二定律。
实验结果：本实验中取样的数据如下表所示：物品名称质量M（kg）弹簧长度L0（mm）弹簧长度L1（mm）时间t（s）A 0.1 100 150 2.36B 0.2 100 175 1.88C 0.3 100 200 1.54D 0.4 100 220 1.32E 0.5 100 245 1.10根据实验测量后的数据，我们可以确定如下表所示的结果：物品名称质量M（kg）弹簧长度L0（mm）弹簧长度L1（mm）时间t（s）加速度a（m/s^2）推力F（N）A 0.1 100 150 2.36 0.344 0.34B 0.2 100 175 1.88 0.832 0.17C 0.3 100 200 1.54 1.380 0.27D 0.4 100 220 1.32 2.041 0.41E 0.5 100 245 1.10 2.732 0.68根据以上数据计算得到的加速度与推力如图示：结论：物体的加速度与推力满足牛顿二定律。
表中的实验数据和计算结果验证了牛顿第二定律的正确性。
致谢：本实验的成功完成得到了语文老师与物理老师的支持与指导，在此表示由衷的感谢。
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【实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写) 汽垫导轨（含气源等附件）、MUJ-5B 型计时计数测速仪、电子天平
【实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图) 1、速度测量 挡光片宽度Δs 已知，用计时测速仪测出挡光片通过光电门时的挡光时间Δt,
即可测出平均速度，因Δs 很小，该平均速度近似为挡光片通过光电门时的瞬时速度， 即：
28.42
29.02
28.64
28.85
28.31
2m0
10
56.75
56.94
56.74
56.66
56.80
3m0
15
85.23
85.47
85.00
85.48
85.47
4m0
20
114.24
114.12
113.96
113.30
114.19
5m0
25
142.87
143.59
142.97
142.88
143.36
【数据处理】 (数据不必在报告里再抄写一遍，要有主要的处理过程和计算公式， 要求用作图法处理的应附坐标纸作图或计算机打印的作图)
1、由数据记录表 3，可得到 a 与 F 的关系如下：
由上图可以看出，a 与 F 成线性关系，且直线近似过原点。 上图中直线斜率的倒数表示质量，M=1/0.0058=172 克，与实际值 M=165 克的相对 误差： 172 165 4.2%lim 瞬时速度 v s ds s
t0 t dt t
MUJ-5B 计时仪能直接计算并显示速度。
2、加速度测量
s
设置两个光电门，测出挡光片通过两个光电门的速 v1 、v2 度和挡光片在两光电 门间的运动时间 t，即可测出加速度 a。
a v2 v1 t
MUJ-5B 计时仪能直接计算并显示加速度。 3、牛顿第二定律验证
在右图由 m1 、 m2 构成的系统中，在阻力忽略不计 时，有：
m2 g (m1 m2 )a
令 F m2 g ， M m1 m2 ，则有 F Ma
令 M m1 m2 不变，改变 F m2 g （将砝码依次从滑块上移到砝码盘上，即可
保证 F 增大，而 M 不变），即可验证质量不变时，加速度与合外力的关系；令 F m2 g
怀化学院
大 学 物 理 实 验 实验报告
系别 数学系 年级 2010 专业 信息与计算 班级 10 信计 3 班 姓名 张 三 学号 10094030** 组别 1 实验日期 2011-4-10
实验项目: 验证牛顿第二定律
【实验题目】验证牛顿第二定律 【实验目的】
1. 了解气垫技术的原理，掌握气垫导轨和计时计测速仪的使用方法。 2. 掌握测速仪测速度、加速度方法。 3. 验证牛顿第二定律。
不变，改变 M m1 m2 (在滑块上增加配重)，即可验证合外力不变时，加速度与质 量的关系。
【实验内容与步骤】(实验内容及主要操作步骤) 1.气垫导轨的水平调节 可用静态调平法或动态调平法，使汽垫导轨保持水平。静态调平法：将滑块在
汽垫上静止释放，调节导轨调平螺钉，使滑块保持不动或稍微左右摆动，而无定向 运动，即可认为导轨已调平。
a (cm/s2)
62.70 47.32 38.21 31.48 27.14
62.72 47.01 38.02 31.45 27.11
63.00 47.32 38.24 31.44 27.26
62.52 47.39 38.20 31.45 27.04
62.88 47.30 37.95 31.52 27.00
a (cm/s2)
28.65 56.78 85.33 113.96 143.13
1
2
3
4
m滑块=_________g
表2 加速度测量练习数据记录表
次数 1
砝码及盘质量(g) 5
v1 (cm/s)
v2 (cm/s)
2
10
3
15
5
a (cm/s2)
表3 验证加速度与合外力关系数据记录表 m滑块= 139.8 g， M=m滑块+5m0= 165 g
m2 (g)
a (cm/s2)
m0
5
2.练习测量速度。 计时测速仪功能设在“计时 2”，让滑块在汽垫上以一定的速度通过两个光电门， 练习测量速度。 3.练习测量加速度 计时测速仪功能设在“加速度”，在砝码盘上依次加砝码，拖动滑块在汽垫上 作匀加速运动，练习测量加速度。 4.验证牛顿第二定律 （1）验证质量不变时，加速度与合外力成正比。 用电子天平称出滑块质量 m滑块 ，测速仪功能选“加速度”， 按上图所示放置滑 块，并在滑块上加 4 个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为 5g)，将滑块移至远离滑轮 一端，使其从静止开始作匀加速运动，记录通过两个光电门之间的加速度。再将滑 块上的 4 个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上，重复上述步骤。 （2）验证合外力不变时，加速度与质量成反比。 计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。在砝码盘上放一个砝码（即 m2 10g ），测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。再将四个配重块(每个配重 块的质量均为 m′=50g)逐次加在滑块上，分别测量出对应的加速度。
合作者： 无
对多人一组的，应注明合作者
怀化学院实验数据记录纸
实验名称：
验证牛顿第二定律
实验时间： 2011 年 * 月 * 日
___数学系__ _系 10 级 信计 专业 * 班
教师签名：
姓名 张 三 学号 100940****
数据记录：
v1 (cm / s) v2 (cm / s)
表 1 速度测量练习数据记录表
165 可以认为，质量不变时，在误差范围内加速度与合外力成正比。 2、由数据记录表 4，可得 a 与 M 的关系如下：
由上图可以看出，a 与 1/M 成线性关系，且直线近似过原点。
直线的斜率表示合外力，由上图可得：F=9342gcm/s2,实际合外力 F=10 克力 =10g*980cm/s2=9800gcm/s2，相对误差： 9800 9342 4.7%
9800 可以认为，合外力不变时，在误差范围内加速度与质量成反比。
【实验结论与分析】(每个实验报告应有明确的实验结论或结果，本实验为验证性实 验，应清楚表述实验的结论)
实验结论：根据数据处理结果，可以认为：在误差的范围内，实验与牛顿第二定 律相符，即加速度与合外力成正比，与质量成反比。
实验分析：实验误差主要来源于以下方面： 1. 导轨未完全调水平； 2. 空气阻力的影响，细线、滑轮运动阻力的影响； 3. 气流波动的影响； 4. 本地重力加速度近似取 980cm/s2。 5. 砝码的质量误差。 空气等各种阻力对实验的影响可能是主要的。因为空气阻力一般与速度的二次方 成正比，所以实验中拉力不能太大，否则加速度大，速度增加快，空气阻力增加也 快；但拉力也不能过小，否则很小的阻力也会产生较大的影响。
表4 验证加速度与质量关系数据记录表 m2= 10 g , m滑块= 139.8 g ，m’= 50 g
M(g)
a (cm/s2)
m滑块m2
150
m滑块m2 m
200
m滑块m2 2m
250
m滑块m2 3m
300
m滑块m2 4m
350
62.37 47.57 38.64 31.53 27.29