高中物理研究加速度与力及质量关系实验一

高中物理研究加速度与力及质量关系实验一高中物理研究加速度与力及质量关系实验一
      【目的和要求】 　　用气垫导轨比较精确地验证牛顿第二定律。       【仪器和器材】 　　气垫导轨（J2125－1型），数字计时器（J0201－1型），小型气源（J2126－1型），天平砝码，砝码盘（5克以下），滑行器（质量200克以上），滑行器配重，细线。        【实验原理】 　　利用气垫导轨做实验来验证牛顿第二定律。在图2．19中，当滑行器质量M远大于砝码质量m时，可以认为滑行器水平运动时受的合外力等于mg。研究质量一定时，加速度与合外力的关系，以及合外力一定时，加速度与质量的关系，即可验证牛顿第二定律。        【实验方法】 　　1．用天平称出滑行器、配重以及砝码盘的质量。 　　2．把滑行器放上导轨，开动气源，调节调平螺丝如果滑行器能静止或做匀速直线运动，则可认为轨面已经调节成水平。为了判定滑行器做的是否是匀速运动，可将数字计时器拨到“计时Ⅰ”挡，可轻推一下滑行器（其上已装有挡光条），若滑行器通过两光电门时，遮光时间相等，它做的就是匀速运动。 　　3．把细线一端系在滑行器上，另一端绕过定滑轮、系上砝码盘。 　　4．把计时器拨到“计时Ⅱ挡，滑行器上装挡光条，开动气源，用手扶住滑行器，调整其位置，使得一放手滑行器开始运动，计时器立即计时（可多练习几次）。记下滑行器通过光电门1、2所用的时间t和位移S，用公式a＝2S／t²求出其加速度。 　　5．往砝码盘中加砝码，每次加1－2克，不可过多（为什么）。重复步骤4。比较各次实验中合外力与滑行器的加速度的关系，看加速度是否与合外力成正比。 　　6．保持砝码及砝码盘的总质量不变，运动的合外力不变，给滑行器加配重。重复步骤4，求出加不同配重时滑行器的加速度。比较滑行器（及其配重）的总质量和加速度的关系，看合外力一定时，加速度是否与质量成反比。

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