实验四　验证牛顿运动定律

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实验四验证牛顿运动定律

着眼

着眼“

“四层

四层”

”

夯基础

立足

立足“

“四翼

四翼”

”

探考法

着眼

着眼“四层”

“四层”

夯基

础

【基础考法】

一、基本原理与操作

原理装置图

探究方法——控制变量法

(1) 平衡：必须平衡摩擦力 (改变小车或重物质量，无需重新

平衡摩擦力 )

(2) 质量：重物的总质量远小于小车质量 (若使用力传感器，

或以小车与重物的系统为研究对象无需满足此要求 )

(3) 要测量的物理量

① 小车与其上砝码的总质量 (天平 )

② 小车受到的拉力 (约等于重物的重力 )

③ 小车的加速度 (根据纸带用逐差法或根据光电门数据计算

加速度 )

(4) 其他：细绳与长木板平行；小车从靠近打点计时器的位

置释放，在到达定滑轮前按住小车，实验时先接通电源，后

释放小车

操作要领

二、数据处理和实验结论

1．探究加速度与力的关系

(1)根据多组(a，F)数据作出 a F图象。

若图象是一条过原点的直线，可判断 a∝F。

(2)实际情况分析

①图象解析式为 a＝1

m＋M ·mg。

可见连接数据点和坐标系原点的直线斜率为 1

m＋M 。

若M为定值，则随着 m的增大，此斜率会减小，当 m

不再远小于 M时，图象向下弯曲。

②mg＝0时，小车具有非零的加速度 a，这说明平衡摩擦

力过度。

③mg＝0时，a＝0；mg≠0时，a≠0。这说明摩擦力被平衡。

④当 mg 增大到某值时，小车才具有非零的加速度 a，这

说明平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力。

2．探究加速度与质量的关系

(1)根据多组(a，M)数据作出 a M和a 1

M 图象。

若a 1

M 图象是一条过原点的直线，可判断 a∝1

M 。

(2)实际情况分析

①图象解析式为 a＝mg

1＋m

·1

M 。

可见连接数据点和坐标系原点的直线斜率为 mg

1＋m

。

若m为定值，则随着 M的减小，此斜率会减小，当 M不

再远大于 m时，图象向下弯曲。

②M无限增大时，小车具有非零的加速度 a，这说明平衡

摩擦力过度。

③M无限增大时，a无限减小；M为有限值时，a≠0；M

为无穷大时，a＝0。这说明摩擦力被平衡。

④当 M减小到某值时，小车才具有非零的加速度 a，这说

明平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力。

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摘要：

实验四验证牛顿运动定律返回返回着眼着眼““四层四层””夯基础夯基础立足立足““四翼四翼””探考法探考法返回返回着眼着眼“四层”“四层”夯基夯基础础返回返回【基础考法】一、基本原理与操作原理装置图探究方法——控制变量法返回返回(1)平衡：必须平衡摩擦力(改变小车或重物质量，无需重新平衡摩擦力)(2)质量：重物的总质量远小于小车质量(若使用力传感器，或以小车与重物的系统为研究对象无需满足此要求)(3)要测量的物理量①小车与其上砝码的总质量(天平)②小车受到的拉力(约等于重物的重力)③小车的加速度(根据纸带用逐差法或根据光电门数据计算加速度)(4)其他：细绳与长木板平行；小车从靠近打点计时器的位置释...

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