大学物理实验报告-速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证.docx

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实验报告
课程名称：大学物理（一）实验名称：速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证实验形式：在线模拟+现场实践提交形式：提交书面实验报告
学生姓名：盖克许学号：
年级专业层次：
网络18春建筑工程证式（8）,即a与F成正比。
（2）当保持系统所受合外力F二m2g不变时，加速度a的大小应与系统的总质量m=m1+m2成反比，即
圧瞬（刚1+吋
（10）
同样，实验时保持合外力F二m2g不变，改变系统总质量mi=m1i+m2，即逐次向滑块增加
（7）
不同重量的质量块，测出系统相应的加速度ai。如果在实验误差允许的范围内式（11）成
1
立，
al（mn+m2）+=“小二+rn2）=（门）
则验证了F不变的情况下，a与m成反比。还可以利用上述a和m数据作a〜堪关系图,若为直线，则可验证式（10）,即a与m成反比。
如果式（8）和式（10）均被验证，则式（7）即式（5）得到验证，也就是说，验证了牛顿第二定律。
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
气垫导轨的水平调节
导轨水平状态的调整是正确使用气垫导轨的重要内容，许多测量都需要先将导轨调整到水平状态。由于导轨较长，用一般的水平仪测量有困难，实验中常采用观察滑块的运动情况来判断导轨是否水平。调整气垫导轨水平有一定的难度，需要耐心地反复调整，常用的调整方法有下列两种。
(1)静态粗调
导轨通气后，滑块放置在导轨上的实验段内，调整用于水平调节的底脚螺丝(图2中的“9”)，直到滑块保持不动，或稍有滑动，但不总是向一个方向滑动，则可认为导轨基本调平。
动态细调
先使滑块以中等速度平稳地从左端向右端运动，分别记录先后通过两个光电门的时间间隔站和並，仔细调节底脚螺丝，使昵和旳十分接近。当导轨完全水平时，由于滑块与导轨间的粘滞阻力和滑块周围的空气阻力，使朋2比稍长一些，一般应在第三位读数以下才有差别。再使滑块以同样速度从右端向左端运动，分别记录先后通过两个光电门的时间间隔和也，屿和也应十分接近。这时可认为导轨调平
(2)调节光电计时系统
将气垫导轨上的两个光电门引线接入MUJ电脑式数字毫秒计后面板的P1及P2插口上，打开MUJ电脑式数字毫秒计电源开关。将气垫导轨气源接通，用适当的力推动滑块一下，使它依次通过两个光电门，看MUJ-613电脑式数字毫秒计是否能正常记录时间，若不正常请检查挡光杆是否挡光及检查光电管照明是否充分。
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耳，重复测量6次。
验证物体系统所受合外力不变时加速度与总质量成反比
保持砝码盘部分的质量不变，即合外力不变，在滑块上逐步增加质量块，改变物体系统
0
M/Kg
m=S=
五、实验数据
M二AX二
♦a'/rns-2
—a/ms-2
加速度与系统质量关系


^



M/g
△t/s
1
△t2/S
V/ms-1
1
V/ms-1
2
a'/ms-2
a/ms-2
M/kg
合外力不变时加速度与系统质量的关系
M/g
△t/s
△t2/s
V/ms-1
V/ms-1
a'/ms-2
a/ms-2
F/N
系统质量不变时加速度与合外力的关系
加速度与合外力关系
六、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：
导轨未完全调水平；
空气阻力的影响，细线、滑轮运动阻力的影响