高中 物理 分组实验 挑战难度 牛顿运动定律

测量砝码的动摩擦因数

砝码 · 动摩擦因数 · 控制变量法

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围绕「牛顿运动定律」中的重要内容,通过 砝码 研究 动摩擦因数,得出可复现的结论。

配套虚拟仿真:测量砝码的动摩擦因数(虚拟探究)

围绕「牛顿运动定律」中的重要内容,通过 砝码 研究 动摩擦因数,得出可复现的结论。

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实验目的

  • 学会使用弹簧测力计、单摆测量(或观察)砝码 的 动摩擦因数。
  • 会用控制变量法研究影响 动摩擦因数 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。

本实验以控制变量法为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 动摩擦因数 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
单摆
气垫导轨
打点计时器
托盘天平
砝码

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、单摆、气垫导轨、打点计时器,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 砝码 的 动摩擦因数 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 动摩擦因数 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

随着研究条件不同,动摩擦因数 出现有规律的变化,对照组的现象与实验组不同。

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

实验结束要及时断开电源,整理仪器。

激光不要直射眼睛,也不要对着镜面反射到人眼。

电学实验要注意电压、电流不要超过仪表量程。

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