大学物理实验报告范例(验证牛顿第二定律)

1、怀化学院大学物理实验 实验报告系别 数学系 年级 2010 专业 信息与计算班级10信计3班姓名 张 三 学号* 组别 1 实验日期 2011-4-10实验项目：验证牛顿第二定律【实验题目】验证牛顿第二定律【实验目的】1 . 了解气垫技术的原理，掌握气垫导轨和计时计测速仪的使用方法。2 .掌握测速仪测速度、加速度方法。3 .验证牛顿第二定律。【实验仪器】（应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写）汽垫导轨（含气源等附件）、MUJ-5B型计时计数测速仪、电子天平【实验原理】（在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图 ）1、速度测量挡光片宽度A即可测出平均速度,s已知，用计时测速仪测出

2、挡光片通过光电门时的挡光时间At,因A s很小，该平均速度近似为挡光片通过光电门时的瞬时速度,即:瞬时速度：vs ds s1血t出tMUJ-5B计时仪能直接计算并显示速度。2、加速度测量设置两个光电门，测出挡光片通过两个光电门的速门间的运动时间t,即可测出加速度a。V2Vla tMUJ-5B计时仪能直接计算并显示加速度。3、牛顿第二定律验证在右图由mi、m2构成的系统中，在阻力忽略不计时，有:m2g (m1m2 )a令 F m2g , M m1m2,则有 F Ma令M mi m2不变，改变F m2g （将整码依次从滑块上移到整码盘上，即可 保证F增大，而M不变），即可验证质量不变时，加速度与合

3、外力的关系；令F m2g 不变，改变M mi m2 （在滑块上增加配重），即可验证合外力不变时，加速度与质 量的关系。【实验内容与步骤】（实验内容及主要操作步骤）1 .气垫导轨的水平调节可用静态调平法或动态调平法，使汽垫导轨保持水平。静态调平法：将滑块在 汽垫上静止释放，调节导轨调平螺钉，使滑块保持不动或稍微左右摆动，而无定向 运动，即可认为导轨已调平。2 .练习测量速度。计时测速仪功能设在“计时2”，让滑块在汽垫上以一定的速度通过两个光电门， 练习测量速度。3 .练习测量加速度计时测速仪功能设在“加速度”，在整码盘上依次加整码，拖动滑块在汽垫上 作匀加速运动，练习测量加速度。4 .验证牛顿第

4、二定律（1）验证质量不变时，加速度与合外力成正比。用电子天平称出滑块质量m滑块，测速仪功能选“加速度”，按上图所示放置滑 块，并在滑块上加4个整码（每个整码及整码盘质量均为5g）,将滑块移至远离滑轮 一端，使其从静止开始作匀加速运动，记录通过两个光电门之间的加速度。再将滑 块上的4个整码分四次从滑块上移至整码盘上，重复上述步骤。（2）验证合外力不变时，加速度与质量成反比。计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。在整码盘上放一个整码（即m2 10g）,测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。再将四个配重块（每个配重块的质量均为m' =50g）逐次加在滑块上，分别测量出对应的加速度。【数据处理

5、】（数据不必在报告里再抄写一遍，要有主要的处理过程和计算公式,要求用作图法处理的应附坐标纸作图或计算机打印的作图）1、由数据记录表3,可得到a与F的关系如下：F二u潦（炉见/,）a Icn/s-)5非OC2S, 5510幽C5氏7B15uroo85. 3320113.9621500143.1.3脸证加速度与外力关系数据165 丸由上图可以看出，a与F成线性关系，且直线近似过原点上图中直线斜率的倒数表示质量，M=1/=172克，与实际值M=165克的相对误差:172 1651654.2%可以认为，质量不变时，在误差范围内加速度与合外力成正比2、由数据记录表4,可得a与M的关系如下:Kg)1&qu

6、ot;六）1EO0. 00&Te2.702000.005047.32250(10040SS.21300a虱3331.48350d。龚£7.14明证加也度与质量关系数需F二叱声10克力日T/Y关系曲线由上图可以看出，a与1/M成线性关系，且直线近似过原点直线的斜率表示合外力，由上图可得：F=9342gcm底实际合外力 F=10克力=10g*980cm/s2=9800gcm/s2,相对误差：9800 9342 4.7%9800可以认为，合外力不变时，在误差范围内加速度与质量成反比。【实验结论与分析】（每个实验报告应有明确的实验结论或结果，本实验为验证性实验，应清楚表述实验的结论）

7、实验结论：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：1 .导轨未完全调水平；2 .空气阻力的影响，细线、滑轮运动阻力的影响；3 .气流波动的影响；4 .本地重力加速度近似取980cm/s2。5 .整码的质量误差。空气等各种阻力对实验的影响可能是主要的。因为空气阻力一般与速度的二次方 成正比，所以实验中拉力不能太大，否则加速度大，速度增加快，空气阻力增加也 快；但拉力也不能过小，否则很小的阻力也会产生较大的影响。合作者：无- -二对多人一组的，应注明合作者怀化学院实验数据记录纸实验名称：验证牛顿第二定律实验时间： 2011年*月*日教师签名:-数学系 系10级 信计专业J班姓名 张三 学号 100940*数据记录：表1速度测量练习数据记录表12345v1 (cm / s)V2 (cm / s)表2加速度测量练习数据记录表m滑块=g次数祛码及盘质量（g）v1 (cm/s)v2(cm/s)a (cm/s )15210315表3验证加速度与合外力关系数据记录表mw 块=139.8 g , M=rnn 块+5mo= 165 gm2(g)a (cm/s 2)a (cm/s 2)m52ml103ml154m0205m025表4验证加速度与质