验证牛顿第二定律实验小车质量远大于钩码

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大家好，欢迎您10点钟与永哥一起学习物理。今天从高考的第41天起，我们将继续解释力学实验，以验证牛顿第二定律。

牛顿第二定律F = Ma，我们需要使用实验来验证：加速度与力和质量之间的关系。

（一）原理

本实验中使用的原理是控制变量法。

第一种情况：我们可以保持质量M不变，手推车的质量M不变，然后判断加速度a与力F之间的关系成正比。第二种情况：保持组合外力F恒定，分析加速度a与质量M成反比，反比图像为曲线，不易确定定律，我们一般可以改变定律来确定加速度a和1 / M成正比。

这是控制变量方法的原理。

（二）HF考点

通常有四个公共测试点用于进行实验以验证牛顿第二定律。

第一是实验设备的选择，

第二是天平的摩擦力，

第三是使用纸带找到加速度，

第四是研究处理数据时的质量关系。

总共这四个公共测试站点，我们将分别对其进行研究。

（三）打点开关

在此实验中，必须要求汽车的加速度a，并且需要通过纸带分析来确定加速度。

在上面的纸带上打点，您需要使用点计时器，以及支持的50Hz交流电源，复写纸，电线等。

无论何时使用RBI计时器，您都不需要秒表。

因为它已经通过RBI进行计数，所以您不再需要秒表了！

任何RBI计时器都不需要秒表，因此您不能为该实验选择的设备是秒表！

（四）平衡摩擦力

第二个也是最重要的测试点是：平衡摩擦力

平衡摩擦力的方法是将一块长木板的一端垫在适当的高度。加急计时器纸胶带，

此时，除去挂钩代码或沙桶，

加电加急计时器，轻轻推汽车，

让汽车行驶，

如果纸胶带上的标记是均匀点，

表示平衡的摩擦力，

如果胶带（点）是不平坦的点，

表示摩擦力没有很好地平衡，

在平衡摩擦力时，您需要注意：

（1）沙桶或要解开代码

（2）的方法是使用RBI计时器，所有操作都首先打开电源，然后松开纸带，

（五）aF图片

处理实验数据时，我们绘制aF图像。如果aF图像未通过原点，则aF图像为直线，但未通过原点，表示平衡摩擦力过大或平衡摩擦力不足。 。

什么是过度的？在什么情况下是不够的？

勇哥在笔记中已经为大家做了标记，请仔细看一下：

如果摩擦力是平衡的，则aF图像是一条穿过原点的直线；如果他没有通过原点，则意味着平衡摩擦过大。让我们分析一下平衡摩擦力过大的情况，即

我们将板垫得太高，当我们没有悬挂沙子和沙子桶时，汽车已经具有一定的加速度，这表明我们摩擦力过大。

平衡摩擦不足？

即，将沙子和沙子桶挂起时，手推车没有加速度。当沙子和沙子桶的质量增加到一定水平时，即，当力F达到一定值时，手推车会加速，这表明长木板太低，平衡摩擦不足。

希望学生将平衡摩擦作为掌握重点。

（六）纸带分析

第三个测试点是使用纸带查找加速度。纸带分析中对此进行了详细说明。

当一系列点打印在纸带上时，我们从中选择一些计数点，并分别标记X1，X2，X3，X4和4个位移。

通常，有五个计数点标记四个段的位移，然后从最后两个段的位移中减去两个段的位移，然后将其除以4T平方。这样，纸带的加速度就是台车的加速度。

算的小技巧

寻找加速度是计算的窍门。

由于在磁带上测得的长度均为厘米，因此将其转换为国际单位制m

需要乘以0。01，即乘以10 -2对于幂，这是其位移。如果分母为T，则通常在计数点之间未绘制四个点。因此，两个计数点之间的时间间隔为T = 0。1，然后T = 0。01，

分子和分母都可以用

0。01进行四舍五入，因此在计算时，我们直接将位移差除以相应的系数（4、6或9）。

系数是多少？

实际上是什么系数，

我们想看看给定的纸带上有多少位移，

如果给出了五段位移，则分母为6T；

如果给出六段位移，则分母为9T；

通常是4、6或9，是哪一个？这取决于给定的纸张有多少位移。

还有一个问题，就是从第一个计数点开始测量给定的位移。

例如，在Yongge的给定示例11中，

AB表示X1，并且

AC也是从点A开始。AC开头表示X2。

计算加速度时，需要使用

a =（X2-X1-X1）÷T。找到等于1。61m / s的加速度

注意X2- X1这是相应BC段的位移。

使用（BC-AB）÷T。这是找到加速度的正确方法。

（七）质量关系

第四个测试点是处理数据时的质量关系。 a-F图像是一条直线。如果直线末端有弯曲，这是什么原因？

请学生必须理解并记住这个原因。

原因是沙子和沙子桶的总质量不会比汽车的质量小很多。再次强调：

沙子和沙子桶的总质量不比汽车的质量小很多，

在这条线的末端似乎会弯曲！

为什么弯曲？

当我们讨论解决连接问题的牛顿第二定律时，已经分析了这一点。

因为我们要证明F = Ma，所以M是小车的质量，而F是小车上的拉力。

但是，在此实验中，拉力F仅在手推车的质量远大于沙子和沙子桶的总质量时才相等。

如果手推车的质量不大于沙子和沙桶的质量，则这两个力之间存在一定关系。根据牛顿第二定律，我们可以找到这种关系，并且学生可以再次聆听-纽尔法则的连接器问题。关于连接体的结论是：

内力是根据质量比的关系分配的，

绳索上的张力是根据质量比的关系分配的牵引力。听链接器的问题。

好的，我们今天已经讨论了很多这个实验，让我们先在这里谈论它。此实验有四个常见的测试站点。让我们总结一下：

首先讨论今天的内容。勇哥举了两个例子。学生们完成了这两个示例问题。今天我们在这里。谢谢！明天见。

例题分析

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