实验主题: 牛顿第二定律
实验目的: – 研究力与 感知
– 研究质量与加速度之间的关系
工具和材料:轨道、电源、多层梁、动力列车、计时器、胶带、50 克砝码(3 个)、连接电缆。
准备步骤:
1.组装导轨,如图所示安装计时器。
2. 将动态滑架放置在计时器的右侧。在动态滑架顶部放置一个重物。
3. 将磁带连接到时间记录器,并将磁带的末端连接到动态滑架。
4. 将电源电压设置为12伏。
5. 将电源适配器连接到电源,打开计时器。
6. 设置计时器使其正常工作
实验步骤 1:力和加速度的关系
1. 将导轨放在桌面上。
2. 用线将 50 克重物连接到动力装置上。
3. 打开计时器
4. 释放负载,使负载自由下落并拉动动力列车。
5. 当动态滑架到达斜面底部或负载到达地面时,关闭计时器。
6. 从电路中移除胶带
7. 重复实验,分别使用 100 克和 150 克的负载。
数据与数据分析 1:
时间间隔 (t) = 周期 (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 秒
50赫兹是PLN的频率。
负载质量 = 50 克 = 0,05 千克
负载重量(拉力)= (0,05 kg)(9,8 m/s) = 0,49 N
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时间间隔(秒) |
距离(厘米) |
速度(厘米/秒) |
加速度(厘米/秒²)2) |
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平均 |
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1.测量两个最近点之间的距离,将测量结果输入数据表并分析数据。
2. 使用公式 v = s/t 计算速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
3. 使用公式 a = v/t 计算加速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
负载质量 = 100 克 = 0,1 千克
负载重量(拉力)= (0,1 kg)(9,8 m/s) = 0,98 N
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时间间隔(秒) |
距离(厘米) |
速度(厘米/秒) |
加速度(厘米/秒²)2) |
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0,02 |
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0,02 |
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平均 |
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1.测量两个最近点之间的距离,将测量结果输入数据表并分析数据。
2. 使用公式 v = s/t 计算速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
3. 使用公式 a = v/t 计算加速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
负载质量 = 150 克 = 0,15 千克
负载重量(拉力)= (0,15 kg)(9,8 m/s) = 1,47 N
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时间间隔(秒) |
距离(厘米) |
速度(厘米/秒) |
加速度(厘米/秒²)2) |
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0,02 |
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0,02 |
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平均 |
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1.测量两个最近点之间的距离,将测量结果输入数据表并分析数据。
2. 使用公式 v = s/t 计算速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
3. 使用公式 a = v/t 计算加速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
实验步骤 2:质量与加速度的关系
1. 将轨道放在桌面上。在动态列车顶部添加一个 50 克的重物。
2. 用线将 100 克重物连接到动力装置上。
3. 打开计时器
4. 松开 100 克重物,让重物自由落下并拉动动力装置。
5. 当动态滑架到达斜面底部或负载到达地面时,关闭计时器。
6. 从电路中移除胶带
7. 在动力学小车上分别增加 100 克和 150 克的负载,重复实验。
数据与数据分析 1:
时间间隔 (t) = 周期 (T) = 1/f = 1/50Hz = 0,02 秒
50赫兹是PLN的频率。
负载质量 = 50 克 = 0,05 千克
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时间间隔(秒) |
距离(厘米) |
速度(厘米/秒) |
加速度(厘米/秒²)2) |
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0,02 |
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平均 |
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1.测量两个最近点之间的距离,将测量结果输入数据表并分析数据。
2. 使用公式 v = s/t 计算速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
3. 使用公式 a = v/t 计算加速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
负载质量 = 100 克 = 0,1 千克
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时间间隔(秒) |
距离(厘米) |
速度(厘米/秒) |
加速度(厘米/秒²)2) |
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1.测量两个最近点之间的距离,将测量结果输入数据表并分析数据。
2. 使用公式 v = s/t 计算速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
3. 使用公式 a = v/t 计算加速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
负载质量 = 150 克 = 0,15 千克
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时间间隔(秒) |
距离(厘米) |
速度(厘米/秒) |
加速度(厘米/秒²)2) |
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1.测量两个最近点之间的距离,将测量结果输入数据表并分析数据。
2. 使用公式 v = s/t 计算速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
3. 使用公式 a = v/t 计算加速度,将计算结果输入数据表并分析数据。
讨论 :
1. 力和加速度之间是什么关系?力越大,加速度越大吗?
2. 质量和加速度之间有什么关系?质量越大,加速度越大吗?
结论
陈述你的结论。