高中 物理 演示实验 挑战难度 牛顿运动定律

用等效法研究定滑轮的合力

定滑轮 · 合力 · 等效法

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借助 弹簧测力计、示波器 完成实验,比较不同条件下 合力 的差异。

配套虚拟仿真:用等效法研究定滑轮的合力(虚拟探究)

借助 弹簧测力计、示波器 完成实验,比较不同条件下 合力 的差异。

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实验目的

  • 学会使用弹簧测力计、示波器测量(或观察)定滑轮 的 合力。
  • 会用等效法研究影响 合力 的因素,知道如何设置对照与重复实验。
  • 理解并归纳:牛顿第二定律:物体加速度的大小跟合外力成正比,跟质量成反比。

实验原理

牛顿第二定律:物体加速度的大小跟合外力成正比,跟质量成反比。

牛顿第三定律:作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。

本实验以等效法为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 合力 的变化来归纳规律。

关键公式 / 方程式 F = ma

实验器材

弹簧测力计
示波器
打点计时器
气垫导轨
螺旋测微器
电阻箱

实验步骤

1

准备器材

按实验要求选取并检查器材:弹簧测力计、示波器、打点计时器、气垫导轨,确认完好可用。

2

设计对照

确定要研究的变量(如 接触面的粗糙程度),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

3

进行实验

按方案操作,改变研究条件,观察并记录 定滑轮 的 合力 的变化情况。

4

重复测量

每种条件至少重复 3 次,把现象和数据记录到表格中,保证结果可靠。

5

分析归纳

比较不同条件下 合力 的差异,必要时画出图像,找出其中的规律。

6

得出结论

结合实验原理写出结论,并分析可能影响结果的误差来源。

实验现象

实验中 定滑轮 的 合力 变化可以稳定地观察到,多次测量结果接近。

实验结论

结论

通过实验可以归纳出:牛顿第二定律:物体加速度的大小跟合外力成正比,跟质量成反比。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

激光不要直射眼睛,也不要对着镜面反射到人眼。

使用打点计时器要用规定的交流电源,电压不能过高。

实验结束要及时断开电源,整理仪器。

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