用电磁打点计时器研究加速度与力及质量的关系
浏览次数: 465次| 发布日期:12-29 13:45:15 | 高中物理实验
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用电磁打点计时器研究加速度与力及质量的关系,
【仪器和器材】 斜面小车(J2108型),电磁打点计时器(J0203型),学生电源(J1202型或J1202-1型),托盘天平(200克,0.1克)或学生天平(J0104型),砂桶,砂袋,纸带,直尺,细线,木块。 【实验方法】 1.用天平测出小车质量m,在砂桶内加适量的砂,用天平测出砂和桶的总质量m1(要保证m1≤0.05m。把打点计时器固定在长木板上(见图2.18)。 2.把纸带系在小车上,并使纸带穿过打点计时器。把木块垫在装有打点计时器的木板一端下面,调节木块位置使小车能在木板上做匀速运动。这时,小车所受摩擦阻力与小车所受重力沿斜面方向的分力平衡(注意此时未挂砂桶)。 小车质量不变时的实验记录 小车质量m=_____千克,计数点间时间间隔T=______秒 纸带编号 砂桶总质量m1(千克) 加速力F=m1g(牛顿) 连续相等时间内的位移s(米) 位移差sn+3-sn(米) 加速度a(米/秒2) 加速度平均值(米/秒2) 1 s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 …… s4-s1= s5-s2= s6-s3= s7-s4= …… a1= a2= a3= a4= …… 2 3 3.把系在砂桶上的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上,把小车放在打点计时器附近,接通电源,放开小车,便在纸带上留下反映小车运动状况的点迹。取下纸带并编上号码。 4.给小车换上新纸带,保持小车质量不变。往砂桶内加一些砂,并称出其质量(注意仍需保证m>>m1)。重复步骤3。如此做几次。对各次实验所得的纸带取好计数点,进行测量和计算,求出每条纸带对应的小车的加速度,分别记入上页的表格中。 5.保持砂桶总质量m1不变,往小车上依次加不同数目的砂袋(其质量预先测出),重复步骤3几次。把各次纸带数据记入下面的表格中。 加速的力恒定时的实验记录 砂桶总质量m1=_____千克,加速的力F≈m1g_____牛,计数点间时间间隔T=______秒 纸带编号 小车质量m(千克) 砂袋质量m2(千克) 计数点间位移s(米) 位移差sn+3-sn(米) 加速度a(米/秒2) 加速度平均值(米/秒2) 1 s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 …… s4-s1= s5-s2= s6-s3= s7-s4= …… a1= a2= a3= a4= …… 6.分析实验数据,看是否符合牛顿第二定律。 【思考题】 1.如果实验所得a-F图线是不通过坐标原点的直线,当图线与F轴的截距为正时,是什么原因引起的?当图线与a轴的截距为正时,又是什么原因引起的?试从调节小车匀速运动一步中可能出现的问题去分析。 2.采用在长木板下垫木块的办法来平衡摩擦力时,若改变小车的质量,需要重新调整木板的倾角吗?为什么?
用电磁打点计时器研究加速度与力及质量的关系
【仪器和器材】 斜面小车(J2108型),电磁打点计时器(J0203型),学生电源(J1202型或J1202-1型),托盘天平(200克,0.1克)或学生天平(J0104型),砂桶,砂袋,纸带,直尺,细线,木块。 【实验方法】 1.用天平测出小车质量m,在砂桶内加适量的砂,用天平测出砂和桶的总质量m1(要保证m1≤0.05m。把打点计时器固定在长木板上(见图2.18)。 2.把纸带系在小车上,并使纸带穿过打点计时器。把木块垫在装有打点计时器的木板一端下面,调节木块位置使小车能在木板上做匀速运动。这时,小车所受摩擦阻力与小车所受重力沿斜面方向的分力平衡(注意此时未挂砂桶)。 小车质量不变时的实验记录 小车质量m=_____千克,计数点间时间间隔T=______秒 纸带编号 砂桶总质量m1(千克) 加速力F=m1g(牛顿) 连续相等时间内的位移s(米) 位移差sn+3-sn(米) 加速度a(米/秒2) 加速度平均值(米/秒2) 1 s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 …… s4-s1= s5-s2= s6-s3= s7-s4= …… a1= a2= a3= a4= …… 2 3 3.把系在砂桶上的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上,把小车放在打点计时器附近,接通电源,放开小车,便在纸带上留下反映小车运动状况的点迹。取下纸带并编上号码。 4.给小车换上新纸带,保持小车质量不变。往砂桶内加一些砂,并称出其质量(注意仍需保证m>>m1)。重复步骤3。如此做几次。对各次实验所得的纸带取好计数点,进行测量和计算,求出每条纸带对应的小车的加速度,分别记入上页的表格中。 5.保持砂桶总质量m1不变,往小车上依次加不同数目的砂袋(其质量预先测出),重复步骤3几次。把各次纸带数据记入下面的表格中。 加速的力恒定时的实验记录 砂桶总质量m1=_____千克,加速的力F≈m1g_____牛,计数点间时间间隔T=______秒 纸带编号 小车质量m(千克) 砂袋质量m2(千克) 计数点间位移s(米) 位移差sn+3-sn(米) 加速度a(米/秒2) 加速度平均值(米/秒2) 1 s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 …… s4-s1= s5-s2= s6-s3= s7-s4= …… a1= a2= a3= a4= …… 6.分析实验数据,看是否符合牛顿第二定律。 【思考题】 1.如果实验所得a-F图线是不通过坐标原点的直线,当图线与F轴的截距为正时,是什么原因引起的?当图线与a轴的截距为正时,又是什么原因引起的?试从调节小车匀速运动一步中可能出现的问题去分析。 2.采用在长木板下垫木块的办法来平衡摩擦力时,若改变小车的质量,需要重新调整木板的倾角吗?为什么?
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