牛顿第二定律实验,牛顿第二定律实验是什么?
1、牛顿第二定律实验是什么?
牛顿第二定律实验是验证牛顿第二运动定律。
牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。
简介
独立性:物体受几个外力作用,在一个外力作用下产生的加速度只与此外力有关,与其他力无关,各个力产生的加速度的矢量和等于合外力产生的加速度,合加速度和合外力有关。
因果性:力是产生加速度的原因,加速度是力的作用效果h故力是改变物体运动状态的原因。
2、你知道哪些实验可以检验牛顿第二定律呢?
牛顿第二运动定律的验证、动量守恒定律的验证、液体表面张力系数的测定、霍尔效应实验、声速的测定、霍耳效应、测量薄透镜的焦距、钨的逸出电位的测定。
1、牛顿第二运动定律
牛顿第二运动定律的常见表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的。牛顿第二运动定律和第一、第三定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。
2、动量守恒定律
动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。最初它们是牛顿定律的推论, 但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律,是比牛顿定律更基础的物理规律, 是时空性质的反映。
其中,动量守恒定律由空间平移不变性推出,能量守恒定律由时间平移不变性推出,而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出。
3、液体表面张力
凡作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力。它产生的原因是 液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力。
就象你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。正是因为这种张力的存在,有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如。
4、霍尔效应
霍尔效应是电磁效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔(E.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机制时发现的。
当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应使用左手定则判断。
5、声速
音速是介质中微弱压强扰动的传播速度,其大小因媒质的性质和状态而异。空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/秒。
3、牛顿第二定律实验是什么
利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法,采用控制变量法研究上述两组关系。
通过适当的调节,使小车所受的阻力忽略,当M和m做加速运动时,可以得到。
当M>>m时,可近似认为小车所受的拉力T等于mg;本实验第一部分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;第二部分保持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。
操作注意事项:
(1)在牛顿第二定律实验中,必须平衡摩擦力,方法是将长木板的一端垫起,而垫起的位置要恰当在位置确定以后,不能再更换倾角。
(2)改变m和M的大小时,每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器,而且先通电再放小车。
(3)每次利用纸带确定a时,应求解其平均加速度。
4、牛顿第二定律实验的原理,目的,实验结果,分别是什么???
【实验目的】验证牛顿第二定律,就是验证:(1)物体质量一定时,加速度与合外力成正比;(2)合外力一定时,物体的加速度与质量成反比。
【实验原理】1、保持研究对象(小车)的质量(M)不变,改变砂桶内砂的质量(m),即改变牵引力测出小车的对应加速度,用图像法验证加速度是否正比于作用力。2、保持砂桶内砂的质量(m)不变,改变研究对象的质量(M),即往小车内加减砝码,测出小车对应的加速度,用图像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)、毫米刻度尺、纸带及复写纸等。
【实验步骤】1、用天平测出小车和小桶的质量M0和m0,并记录数值;2、按照要求安装实验器材,此时不把悬挂小桶用的细绳系在车上,即不给小车加牵引力;3、平衡摩擦力,在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木板,并反复移动其位置,直到打点计时器正常工作后,小车在斜面上的运动可以保持匀速直线运动状态为止。4、记录小车及车内所加砝码的质量;称好砂子后将砂倒入小桶,把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶;此时要调整定滑轮的高度使绳与木板平行;接通电源,放开小车,待打点计时器在纸带上打好点后,取下纸带,做好标记。5、保持小车的总质量不变,改变砂的质量(均要用天平称量),按步骤4中方法打好纸带,做好标记。6、在每条纸带上选取一段比较理想的部分,分别计算出加速度值。7、用纵坐标表示加速度,横坐标表示作用力(即砂和砂桶的总重力mg),根据实验结果画出相应的点,如果这些点在一条直线上,便证明了质量一定的情况下,加速度与合外力成正比。8、保持砂和桶的质量不变,在小车上加砝码(需记录好数据),重复上面的实验步骤,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度,横坐标表示小车及砝码的总质量的倒数,根据实验结果画出相应的点,如果这些点在一条直线上,就证明了合外力一定的情况下,加速度与质量成反比。
【注意事项】1、实验中始终要求砂和砂桶的总质量(m)远小于小车和砝码的总质量(M),一般情况下要满足10m<M。只有这样,砂和砂桶的总重力才能视为小车所受的拉力。2、平衡摩擦力时不要挂小桶,但小车要挂纸带并接通打点计时器;有两个作用:一是从纸带上打出的点子来判断小车是否匀速运动,二是在平衡摩擦力时也要平衡振针和纸带之间的摩擦(如果使用电火花计时器,该摩擦可以忽略)。平衡摩擦力是使小车重力沿斜面的分力与小车运动时所受到的所有摩擦力相平衡。3、在每次打过点的纸带上,都要注明小车的质量和拉力数值,以免在分析数据时造成错误。4、小车每次释放前应靠近打点计时器,且先接通电源再释放小车;小车停止运动前应按住小车。5、由于a~M图像是一条曲线,难以判断a和M之间的函数关系,从而难以确定a与M的定量关系。从已知的理论看,a~图像应该是一条直线,为了便于对实验结果作出直观判断,本实验中作a~图像,而不是作a~M图像。6、作图像时,要使尽可能多的点子在直线上,不在直线上的点也要尽可能对称分布在直线两侧,其目的是在数据处理时尽量减少偶然误差
【 实验结论】:物体的加速度跟作用在物体上的力成正比,跟物体的质量成反比。
请添加微信号咨询:19071507959
最新更新
推荐阅读
猜你喜欢
关注我们
