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牛顿第二定律的验证

由于存在系统误差,必须对所得结果作误差分析。
碰}在生产实践中广泛存在着,例如锻铁、打桩等都 是 碰撞过程,在研究分子、原子、原子核的散射时,在一 定 意义下,也可看作碰撞过程来处理。
碰撞的情况是多种多样的,作为动量守恒和机械能守 恒的应用,结合气垫实验,我们只讨论二滑块的正碰。
牛顿总结实验结果,提出碰撞定律:碰撞两球的分离 速度与碰撞前两球接近速度成正比,比值为e ,叫恢复系 数, 即
光电门P 即可
考察:
W = AE,
K
<
利用前面系统总质量不变情况下的实验数据进行考察。系统状态
改变时秩码下落的高度h等于两光电门之间的距离。
实验内容
•用实验室提供的仪器设计进行完全弹性碰撞、 非 完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞实验的方案。
•自己设计数据记录表格。 •验证上述三种类型的碰撞结果。
世 三二】 的数学表述是:F=Ma0它是质点动力学 的基本方
程,它给出了力、质量和加速度三个物理量之间的 定量关系。 验证牛顿第二定律从两个方面着手:
(1) 系统总质量不变,考察合外力和加速度的关系。 (2) 合外力不变,考察总质量和加速度的关系。
为了减少摩擦阻力的影响,实验中使用了气垫导轨。 使用光电门、电脑通用计数器及安装于滑块上的挡光片可测 出滑块通过两光电门时的速度和间隔时间,从而得到加速度
B) 记录数据,作Fr-v曲线。
A) 操作:设置电脑通用计数器的“功能键”于“加速度”,按“转换键 '
选择档光片的宽度值。
B) 记录数据,作a-F曲线,由斜率1/〃?得m的实验值,与质量标称 值比较,
计算相对误差。 C) 用最小二乘法处理数据,计算相对误差。
书?验内容 §二定律的验证(二)
6
A)操作:
设置电脑通用计数器的“功能键”于“加速度",按“转换
键”选择档光片的宽度值。置20.00g的质量所受的重力为系统的
外力,改变系统质量,从电脑通用计数器上读出相关数据。
B) 记录数据,作万〜1山 曲线,求出斜率五实,并与系统所受外力F比较,
计算相对误差。
C) 用最小二乘法处理数据,计算相对误差。
合外力对系统所作的功等于物体动能的增加。只要测出滑块经过
碰撞实验 Q用艺塾导就研究碰撞芯程,
乔验证动量守恒定律。通 弦 碰撞前后动能的变化了 \ 解 完全弹性碰撞、非完全I 弹性 碰撞、完全非弹性碰(
撞的特点O
浮珂与纹追圮代时.隹“•会此下*■.以车轮行败
仪器介绍 (点击图片播放)
实验内容 牛顿第二定律的验证(一)
A) 操作:调平气电导轨。 设置电脑通用计数器的“功能键”于“加速度",按“转换键 选 择档光片的宽度值。 将滑块放在已通气的气垫导轨上,用手轻推滑块,令其依次通 过两光电门,从电脑通用计数器上读出加速度值,重复做几次
注意事项
.:•滑块要轻拿轻放,千万不能损坏,以免与气电导轨 产生额外的摩擦导致仪器不能使用。
•:•为了减小摩擦和保护仪器,轻推滑块时要沿气电导 轨的轴向平推,不要产生其他方向的分力。
•实验开始时必须先打开微音气泵再放滑块,结束时 必 须先取下滑块再关气泵,保证滑块始终与导轨接 近 零摩擦状态。
e _ -22 _^21
七1一七2
若g = l则为完全弹性碰撞,e = 0为完全非弹性 碰撞 而一般的非完全弹性碰撞为0 v e < 1 o
实验目的
户顿第二定律的验证 掌握艺垫导轨的调整和电脑 通用计数器的1更用方法。
了解滑块与艺垫导牡间空艺 层的粘滞力与运动物体速度 有关。 从实验上验证F=Ma的关系 式,加滦对牛顿第二定律的 理解。 学习最小二乘法。即回归法) 处理实验数据。 验证动能定理。
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