研究性学习的论文(整) 有关牛二的实验.doc

永嘉中学研究性学****br/>牛顿第二定律改进实验

指导学科:物理
小组成员: **
日期:2010-5-15
牛顿第二定律实验改进
——论文分析
成员分工:组长:** 演讲者:**
PPT制作者:*** 资料收集者:**
资料整理者: ** 撰写者:**
资料保管者:*****
指导老师:***
摘要:现在的物理实验仪器不断地向高精度化方向发展。利用气垫导轨和数字计时器要比用斜面小车和打点计时器做“验证牛顿第二定律”的实验精确度提高了很多。但是,我们在实验中发现,为进一步提高实验精度,减小误差,还有可以改进的地方。那就是在改变力或质量时应考虑运动系统(滑块及附件,砝码和砝码盘等)的总质量。
关键词:牛顿第二定律改进实验
研究对象:牛顿第二定律实验
研究时间:2009年10月份——2010年5月份
研究起因:书本上关于牛顿第二定律的实验存在一定的不足,需要改进。
研究目的:探究加速度、力和质量三者间的关系
方案设计:材料:气垫导轨、数字计时器、斜面、小车、打点计时器、砝码、天平、橡皮泥(或粉笔头)
实验方法:①利用控制变量法研究力、质量和加速度三者间的关系。
在质量不变的前提下,讨论力量和加速度的关系。
②只有在砝码质量远远小于小车的质量的前提下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力,这是实验条件的保证。
③利用代替法通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小,这是数据的处理方法,根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比。
实验操作:
1、加速度和力关系
利用控制变量法,使系统总质量不变。砝码质量远小于小车质量
首先,我们将所气垫导轨及计时器调整好,再取两个10克的砝码,一个放在砝码盘中,另一个用塑料胶带固定在滑块上,这样实验一次。然后,我们钭滑坡上的砝码和橡皮泥移到砝码盘中,使拉力变为原来的2倍,但质量不变,这样再实验一次。
实验次数
1
2
3
4
质量m(㎏)




合外力F(N)




位移x1(m)




位移x2(m)




位移x(m)




时间t1(s)




时间t2(s)




速度v1(m/s)




速度v2(m/s)




加速度a(m/s2)




F/m




结论:小车质量相同时,小车产生的加速度a与作用在小车上的力F成正比,即a∞F,且a的方向与F的方向相同。
2、加速度和质量的关系
在研究加速度和质量的关系时,为了研究方便,我们第二次实验的质量是第一次实验的2倍。
在改变质量时,如果只使滑块的质量增大一倍,那么系统的总质