整体法验证牛顿第二定律

高中物理第一册P5 0～ 5 1页运用图 1所示的光滑水平板、砝码及盘和小车组成的装置图 1验证牛顿第二定律的过程中提到 :“小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘 )所受重力的大小”。同时解释说 ,“砝码跟小车相比质量较小 ,细绳对小车的拉力可以认为近似地等于砝码所受的重力”。看来 ,这个实验中存在由砝码及盘的总质量m与小车质量M大小引起的系统误差。怎样从数学上给这个系统误差的存在予以解释 ?能否消除这个系统误差 ?设质量为M的小车在细绳的拉力F作用下的水平加速度为a ,因砝码及盘通过绳与车连成一体 ,故砝码及…     

整体法验证牛顿第二定律

高中物理第一册P50～51页运用图1所示的光滑水平板、砝码及盘和小车组成的装置验证牛顿第二定律的过程中提到:"小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受重力的大小".同时解释说,"砝码跟小车相比质量较小,细绳对小车的拉力可以认为近似地等于砝码所受的重力".     

关于牛顿第二定律演示实验的改进

在新编的全日制普通高级中学教科书中,第三章第三节(牛顿第二定律)中,总结牛顿第二定律的两个关系(加速度和力的关系,加速度和质量的关系)的演示实验过程是这样进行的:在研究加速度和力的关系时取两个质量相同的小车,放在光滑的水平板上,小车的前端各系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放着数目不等的砝码,使两个小车在不同的拉力下,做匀加速运动,小车所受的水平拉力F的大小可以认为近似等于砝码(包括盘)所受重力的大小,车的后端也分别系上细绳,用一只夹子夹住这两根细绳,以同时控制两辆小车,使它们同时开始运动和停止运…     

牛顿第二定律演示器的改制和使用

高一物理新旧教材都有研究牛顿第二定律的一个演示实验,在实验的基础上得出结论。由于在该实验中小车运动后用夹子很难使它们同时停下来而不能保证时间t的相同;教师操作也不方便。为此本人对这个实验装置进行了改制。a.实验装置。实验装置如图1所示。b.使用方法。①将装置放在演示平台上,用水平调节螺丝调节长木板使之水平(用水平尺检验)。②将两小车分别置于长木板两端,右端小车(2甲)受细线向左的拉力,左端小车(2乙)受细线向右的拉力,使它们同时相向运动。③两小车在长木板上某一位置相碰同时停来(尼龙搭扣使它们尽快停止)。从刻度尺上可出…     

以探究加速度与力、质量关系的实验改进为例谈力学实验的创新

传统的探究加速度与力、质量关系的实验中,近似认为砝码与砝码盘的总重力的大小就是小车所受到的拉力大小,随着砝码的增加这种近似处理所产生的误差也会增加;另外,认为小车所受的拉力为小车的合力的前提是平衡摩擦力,如果摩擦力没有被完全平衡也会引起实验误差.本文将重点从加速度的测量、合力的提供两个方面进行实验的改进和创新.     

使用弹簧秤应注意的一个问题

在人教版初中《物理》第一册第十三章第三节滑轮的教学中 ,学生按图 1 (教材图 1 3 1 0 )做实验时 ,竟得出使用定滑轮省一半力的错误结论 ,如图 2 (ｂ)所示 .　图 1　　　　　　　图 2研究后发现 ,图 1 (ｂ)中的弹簧秤接反了 ,按该图的接法 ,实际上等于把弹簧秤所受的重力直接加进了系统 ,相当于在该绳子右端挂了一个与弹簧秤同质量的钩码 ,这样 ,左端绳子所受的拉力就等于人对弹簧秤的拉力 (即弹簧秤的读数 )与弹簧秤所受的重力大小之和 ,也就是说平衡时弹簧秤的示数不等于绳子的拉力 (或左端所挂砝码的重力 ) .我们实验所用钩码质量是 50…     

自制牛顿第二定律探究仪

人教版课标教材必修1第4章第2节“实验：探究加速度与力、质量的关系”所给参考案例有3个缺陷．（1）实验的目的是探究加速度与合力、质量的关系,教材中的实验设计恰恰在合力上出现了系统误差,“小盘和砝码所受的重力,等于使小车做匀加速运动的力（如图1所示）,这两个力只是近似相等,条件是盘和砝码的质量要比小车的质量小很多．     

研究摩擦力大小实验的几个问题

研究摩擦力大小与哪些因素有关的实验,实验过程是：１．把木块放在水平长木板上,用弹簧秤拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力．２．在木块上放砝码,重做实验１,读出这次的拉力,跟实验１的拉力相比较．３．在水平长木板上固定好砂纸或棉布,放上木块（不加砝码）,重做上面的实验,读出这次的拉力,跟实验１的拉力相比较．以下几个实验中的问题,你能回答吗？１．开始拉木块运动就立刻读出拉力的大小行吗？为什么？答：不行,开始拉木块时,木块由静止变为运动,速度由零开始变大,木块受力不平衡．这样读出的拉力大小就不等于摩擦…     

3 验证牛顿第二定律

[实验目的]验证牛顿第二定律,即物体质量一定时,加速度与作用力成正比;作用力一定时,物体的加速度与质量成反比.[实验原理]1.保持研究对象即小车的质量不变,改变砂桶内砂的质量,即改变牵引力测出小车的对应加速度,用图象法验证加速度是否正比于作用力.2.保持砂桶内砂的质量不变,改变研究对象的质量,即住小车内加砝码,用电磁打点计时器测出小车的对应加速度,用图象法验证加速度是否反比于质量.[实验器材]附有定滑轮的长木板;薄木垫;小车;细线;小桶及砂;打点计时器;低压交流电源;导线;天平(带一套砝码);砝码;毫米刻度尺;纸带及复写纸等.     

建立数学模型,解释物理现象(高一、高二、高三)——平面向量在物理中的应用

1.细线为什么断开两对学生做同一个试验,用一根细线中间挂一个重物, (1)其中一对学生由开始站立,再逐渐远离,使细线在最大拉力由大于物体的重力到小于物体的重力,使细线在某一时刻突然断开;     

对“探究a=F/m”实验中条件m〈〈M的剖析

1．提出问题在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中,将小车放在水平木板上,平衡摩擦力以后,一般认为小车（M）受到的合力就是砝码及砝码盘的重力（mg）,     

一道中考力学题的两种解法

例（2007年北京市）如图,有两个小球M和N,密度分别为ρM和ρN,图甲中细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球M使其浸没在水中静止;图乙中细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球N使其浸没在油中静止．小球M所受重力为GM,体积为VM;小球N所受重力为GN,体积为VN,小球M和N所受细线的拉力大小相等,所受浮力分别为FM和FN．     

探究功与物体速度变化的关系实验的两个方案

在高中物理新教材探究功与物体速度变化的关系实验中,采用小车在橡皮筋作用下于木板上滑行,用打点计时器测出小车获得的速度,作出曲线等措施来进行定量关系分析。这个实验对于橡皮筋的要求很高,小车受力为零的位置不好确定,并且要调节木板的倾斜度,使小车重力沿木板斜面上的分力与小车所受的摩擦力平衡,在实验操作过程中发现平衡摩擦力不是一件很容易做到的事,并且木板上每处的动摩擦因数不可能完全相同,这都会给实验增     

能用这样的实验研究牛顿第二定律吗?

高中物理课本乙种本是用这样的实验研究牛顿第二定律的。其原理图如下图1: 设桌面是光滑的,这时小车将在恒定的拉力F的作用下作匀加速直线运动。但是,小车受到的拉力F并不是小盘和砝码的共同重力。如果设小车的质量为m,小车的加速度为a,小盘与砝码的共同质量为M,现在隔离体法进行分析如下:     

用气垫导轨探究功与物体质量、速度的关系

在《物理》新教材探究功与物体速度变化的关系的实验中，是采用小车在橡皮筋作用下在木板上滑行，用打点计时器测出小车获得的速度，作出曲线来进行定量关系分析．这个实验的要点是调节木板的倾斜度，使小车重力沿木板斜面上的分力与小车所受的摩擦力平衡，这样小车只有橡皮筋的弹力做功来探究实验．但在实验操作过程中发现平衡摩擦力不是很容易做到的事，并且木板上每处的动摩擦因数不可能完全相同．这都会给实验增加了误差。[第一段]     

匀变速直线运动演示实验好方法

在中学物理中,有匀速和变速直线运动的教学,实验室里通常是用斜面小车来演示的。但在做匀速直线运动的实验中,这一“匀速”是很难把准的,操作的方法不外是两种,其一是把木板放在水平桌面上,用弹簧秤拉小车或方木块水平运动,使弹簧秤的读数始终保持一个恒值。这就要有一些“手法”,一般很难把稳,且可见度太小,难得看清弹簧秤上的读数。其二是将小车从斜面上自由滑下,若小车与斜面的摩擦忽略不计,则要使小车匀速下滑,必需使砝码桶里的重力与小车的下滑力相等。这里要么是增减砝码,要么是增减斜面的倾斜角来实现,这也要有些经验,且操作麻烦。图…     

验证牛顿运动定律实验

一、实验原理与实验操作1.实验原理控制变量法:在所研究的问题中,有两个以上的参量在发生牵连变化时,可以控制某个或某些量不变,只研究其中两个量之间的变化关系的方法.这也是物理学中研究问题时经常采用的方法.本实验利用砝码和砝码盘通过细线牵引小车做加速运动的方法研究加速度a与力F、质量M的关系.实验时采用控制变量法,共分两步研究:第一步保持小车的质量不变,改变m的大小,测出相应的a,验证a与F的关系;第二步保持m不变,改变M的大小,测出小车运动的加速度a,验证a与M的关系.实验应测量的物理量:     

测量滑动摩擦力实验的改进

正在人教版八年级物理下册教材中,教材对测量滑动摩擦力的大小作如下描述:用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,利用二力平衡知识,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。这样,通过读出弹簧测力计所示的拉力,就可以得到木块与长木板之间的滑动摩擦力。在实验操作中,凭借手的拉力很难让物体沿水平方向做匀速直线运动,同时在一个运动的弹簧测力计上读数误差较大。为此,笔者用重力驱动对该实     

对“实验误差允许范围”的理解

北京市某区物理模拟测试卷中有这样一道实验型试题,解法虽不怎么繁难,但解后反思,耐人寻味,发人深省.原题:在“验证牛顿第二定律”的实验中,当砂桶和砂的总质量m远小于小车(含砝码)的总质量M时,认为细线拉小车的力F’=mg,而实际受到的拉力为F,根据百分误差的定义式△=|(F’-F)/F|×100%可知,在中学学生实验误差允许范围内,如果小车的总质量(含砝码)M=0.8kg,则砂桶和砂的总质量最大不超过_kg.     

牛顿第二定律实验装置的改进

《实验教学与仪器》第5期刊登了《牛顿第二定律演示实验的改进》一文,本人认为教材中的实验还存在以下不足:(1)操作不便。该装置要求人工控制两辆小车,使它们同时开始运动和停止运动,操作者稍有不慎,小车就会冲出木板,撞上定滑轮,影响实验效果。(2)阻力影响大。小车与木板的摩擦力、小车后端细绳所受的阻力,都对实验影响很大。(3)误导学生。在处理数据时,该实验将小车