2020-2021高中物理实验专项训练:验证牛顿第二定律(4)

实验四 验证牛顿第二定律

1.实验原理
(1)保持质量不变，探究加速度跟              的关系.
(2)保持合外力不变，探究加速度与          的关系.

2.实验器材
小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、
                          、导线两根、纸带、天平、米尺.

3.实验步骤
(1)测量：用天平测量小盘和砝码的质量m′和小车的质量m.
(2)安装：按照如图1所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车              ).

(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能          下滑.

(4)操作：①小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先                   后                ，断开电源，取下纸带，编号码.
②保持小车的质量m不变，改变小盘和砝码的质量m′，重复步骤①.
③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a.
④描点作图，作a－F的图象.
⑤保持小盘和砝码的质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤①和③，作

1.注意事项
(1)平衡摩擦力：适当垫高木板不带定滑轮的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡                                        .在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动.
(2)不用重复平衡摩擦力.
(3)实验条件：             .
(4)一先一后一按：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近_____
               ，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车.

2.误差分析
(1)实验原理不完善：本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力.
(2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.
3.数据处理
(1)利用Δx＝aT2及逐差法求a.
(2)以a为纵坐标，F为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，说明a与F成正比.
(3)以a为纵坐标，  为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m成反比.