大学物理实验报告

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实验报告

课程名称:大学物理(一)

实验名称:

实验形式:在线模拟+现场实践

提交形式:在线提交实验报告

学生姓名:朱建军学

提交时间:2017年6月6日

像a—F图像.

(6) 保持沙和小桶质量不变,在小车上加砝码,重复上面的实验,然后画出质量倒数

与加速度a之间关系a—的图像.

3. 注意事项

(1) 使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量.

(2) 平衡摩擦力时不要挂小桶,应连着纸带,且接通电源. 判断小车是否作匀速直线运动可以直接观察,也可以用打点计时器打出的纸带判定(各点间间距相等).

(3) 小车应紧靠打点计时器,先接通电源后才放手.

(4) 画a—F和a—图像时,应使所描的点均匀分布在直线两侧.

4。难点突破:

(1). 数据处理

需要计算各种情况下所对应的小车加速度时,使用“研究匀变速直线运动”的方法,

先在纸带上标明计数点,测量各计数点间的距离,根据公式a=计算加速度.

需要记录各组对应的加速度与小车所受牵引力F,然后建立直角坐标系,纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,描点画a—F图像,如果图像是一条直线,便证明T加速度与作用力成正比.

再记录各组对应的加速度与小车和砝码总质量,然后建立直角坐标系,用纵坐标表

示加速度a,横坐标表示总质量的倒数,描点画a—图像,如果图像是一条直线,就证明了加速度与质量成反比

①研究加速度与质量成反比,跟力成正比实验中所采用的牵引力由细绳来提供,而计算时,采用的是桶和沙所受的总重力(M′+m′)g,这二者之间存在着差异,当桶和沙通过细绳与小车一起运动时,由于桶和沙也做匀加速直线运动,故其所受合外力不为零,即(M′+m′)g>F. F为细绳上的张力,也是细绳对小车的拉力. 因此,用这种方法得到的结果必然存在误差. 因此本实验要求桶和沙的总质量远小于车和砝码的质量,此时(M′+m′)相对于(M+m)可以忽略,则(M′+m′)a相对于(M+m)a可以忽略,即F近似等于(M′+m′)g. 因此,理论上说,桶和沙的总质量与小车和砝码的总质量相比越小,误差越小.

②平衡摩擦力时,如果忘记了这一步,就会出现如图甲所示的a—F图像,这种情况下,直线不过原点. 但是如果平衡摩擦力时斜面倾角过大,也造成误差,形成如图乙所示的a—F图像,因此实验中如果出现图示的情况,应检查平衡摩擦力造成的偏差.

三、好题精析

例题1.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及物体质量m的关系实验。如图(a)所示为实验装置简图。A为小车,B为打点计时器,C为装有沙的沙桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于沙和沙桶总重量,小车运动加速度a 可用纸带上的点求得。

(1)图(b)为

某次实验得

到的纸带

(交流电的

频率为

50Hz),试由

图中数据求

出小车运动的加速度a=_______m/s2。

(2)保持沙和沙桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车运动的加速度a与质量m及对应的1/m数据如下表

次数 1 2 3 4 5 6 7 8

小车加速度a(m/s2) 1.9

0 1.7

2

1.4

9

1.2

5

1.0

0.7

5

0.5

0.3

小车质量m(kg) 0.2

5 0.2

9

0.3

3

0.4

0.5

0.7

1

1.0

1.6

7

1/m(kg-1) 4.0

0 3.5

3.0

2.5

2.0

1.4

1.0

0.6

根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在方格坐标纸(c)中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线。从图线中得到F不变时小车加速度a与l/m之间定量关系式为___________。

(3)保持小车质量不变,改变沙和沙桶的重

量,该同学根据实验数据作出l了加速度a

与合力F图线如图(d)所示,该图线不通过

原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因

是__________.

四.变式迁移

1.某学生想了解所居住高楼内电梯运行的

大致规律,他设计一个利用体重计来进行测

量和研究的方案:

(1)把体重计平放在电梯的地板上,他站在体重计上,请两位同学协助他观察体重计示数的变化情况,并记录电梯运行时不同时刻体重计的示数。

(2)将两位同学随机记录的7个数据列表,由于不知记录时刻的先后,故表格数据按从小到大的次序排列,并相应标明t1、t2……t7.(记录时电梯作平稳运动)

(3)对实验数据进行分析研究,了解电梯的运行情况,并粗略测定电梯的加速度。思考回答下列问题:

①在测量时该学生所受的重力将____________(填“变大”、“变小”、“不变”)

②如果先记录到的是较小的示数,后记录到的是较大的示数,则记录时电梯相应的运动可能是

A.先加速下降后匀速下降

B.先匀速下降后减速下降

C.先匀速上升后减速上升

D.先加速上升后匀速上升

观察次数时刻体重计读数(N)

1 t1449

2 t 2450

3 t 3450

4 t 4549

5 t 5550

6 t 6551

7 t 7551

③由于每部电梯运行时加速度都是设定好的,如果要知道该高楼电梯的加速度,还需要测定物理量是________

六、结论

1、关于牛顿第二定律的验证。

2、关于滑块所受的气体阻力与滑块运动速度的关系

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