驗證牛頓第二定律 報告

實驗四、驗證牛頓第二定律實驗實驗數(shù)據(jù)的處理已知牛頓第二定律：F=ma，為了驗證該定律，我組采取了以下兩種方式（已知福州地區(qū)重力加速度g=9.792N/s-2)：1、當(dāng)物體系的總質(zhì)量M一定時，驗證外力F與加速度a成正比。數(shù)據(jù)如下表所示（其中a計算值=F/(M+m)=mg/(M+m)）：M=285.63gg=9.792N/s-2F(N)0.10140.15040.2483m(kg)0.010360.015360.02536a測量平均值(m/s-2)0.31730.52330.7483a計算值(m/s-2)0.34270.49970.7984ηa8.01%4.51%6.70%2、當(dāng)物體系所受外力F一定時，驗證物體系的質(zhì)量M與加速度a成反比。數(shù)據(jù)如下表所示（其中a計算值=F/(M+m)=mg/(M+m)）:F=0.2483Nm=25.36gg=9.792N/s-2M(kg)0.235060.285630.33641a測量平均值(m/s-2)0.90070.74830.6437a計算值(m/s-2)0.95350.79840.6863ηa5.86%6.70%6.63%綜上所述，該實驗驗證了牛頓第二定律，F(xiàn)=ma：當(dāng)物體系質(zhì)量m一定時，外力F與物體加速度a成正比；當(dāng)物體系所受外力F一定時，物體系質(zhì)量m與物體加速度a成反比。實驗思考與報告1、請談?wù)勻炞C牛頓第二定律實驗的難點有哪些？答：(a)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的水平；(b)拉力值的測量方法，且拉力與重力的區(qū)別；(c)氣墊導(dǎo)軌的摩擦力怎么抵消；(d)當(dāng)物體系的總質(zhì)量M一定時，這個M的值最好為多大等。2、如何指導(dǎo)學(xué)生做好驗證牛頓第二定律。答：首先，要讓學(xué)生做好復(fù)習(xí)工作，了解實驗器材及其注意事項、實驗所設(shè)計的原理（即牛頓第二定律）；其次，要鍛煉學(xué)生的自主實驗?zāi)芰?，要讓學(xué)生通過團隊合作，與伙伴討論并設(shè)計來完成實驗；最后，指導(dǎo)學(xué)生利用所得數(shù)據(jù)驗證實驗結(jié)果，并讓學(xué)生自行完成實驗報告。3、設(shè)計一節(jié)探究牛頓第二定律的教案一、實驗?zāi)康模?、使學(xué)生理解并掌握牛頓第二定律的內(nèi)容并知道其確切含義。2、讓學(xué)生對加速度這一物理量有更進一步的認(rèn)識，認(rèn)識加速度的矢量性，認(rèn)識加速度與合外力間的瞬時對應(yīng)關(guān)系。3、通過實驗，提高學(xué)生的實驗設(shè)計、實驗操作技能，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納、總結(jié)的能力。4、利用“牛頓第二定律”解釋實際生活中的相關(guān)物理現(xiàn)象。二、實驗儀器：多媒體、CAI軟件、實驗器材（細線、天平、砝碼、彈簧秤、小車、夾子、鉤碼、刻度尺等）三、實驗內(nèi)容重難點：利用控制變量法，通過實驗探究，建立“牛頓第二定律”。2、教法與學(xué)法：教師引導(dǎo)，學(xué)生探究，以實驗為主的探究式教學(xué)方法；學(xué)生分組進行實驗，并各自對實驗記錄分析討論得出各個小組的結(jié)論，最后全班同學(xué)進行比較性的探討性的總結(jié)。3、教學(xué)過程：創(chuàng)設(shè)情景，引入新課；活動探究——物體的加速度a與質(zhì)量m和所受作用力F的關(guān)系：a.確定研究方法——控制變量法；b.設(shè)計試驗方案：實驗方案及實物圖、實驗注意事項；c.明白一下兩個關(guān)系：加速度和力的關(guān)系、加速度和質(zhì)量的關(guān)系。數(shù)據(jù)處理；得出結(jié)論：結(jié)論1：在質(zhì)量m一定的情況下