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探究重力大小跟质量的关系实验报告

探究重力大小跟质量的关系实验报告

重力的大小跟质量有什么关系?

实验仪器:弹簧测力计、钩码5个

观察老师操作实验,请将实验数据记录在下表:

质量

m/kg

重力

G/N

以质量为横坐标,重力为纵坐标,描点并连接这些点:

实验结论:物体所受的重力跟它的质量之间有什么关系?

大学物理重力加速度的测定实验报告范文.doc

大学物理重力加速度的测定实验报告范 文 一、实验任务 精确测定银川地区的重力加速度 二、实验要求 测量结果的相对不确定度不超过5% 三、物理模型的建立及比较 初步确定有以下六种模型方案: 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n 取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃

杯的形状为旋转抛物面 重力加速度的计算公式推导如下: 取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知: ncosα-mg=0 (1) nsinα=mω2x (2) 两式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g, ∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g. 方法四、光电控制计时法 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n 取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为:米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得: g=4π2n2h/t2. 将所测的n、t、h代入即可求得g值.

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理仿真实验 实验报告 拉伸法钢丝测杨氏模量 实验名称:拉伸法测金属丝的杨氏模量

一、实验目的 1、学会测量杨氏模量的一种方法; 2、掌握光杠杆放大法测量微小长度的原理; 3、学会用逐差法处理数据; 二、实验原理 任何物体(或材料)在外力作用下都会发生形变。当形变不超过某一限度时,撤走外力则形变随之消失,为一可逆过程,这种形变称为弹性形变,这一极限称为弹性极限。超过弹性极限,就会产生永久形变(亦称塑性形变),即撤去外力后形变仍然存在,为不可逆过程。当外力进一步增大到某一点时,会突然发生很大的形变,该点称为屈服点,在达到屈服点后不久,材料可能发生断裂,在断裂点被拉断。人们在研究材料的弹性性质时,希望有这样一些物理量,它们与试样的尺寸、形状和外加的力无关。于是提出了应力F/S(即力与力所作用的面积之比)和应变ΔL/L(即长度或尺寸的变化与原来的长度或尺寸之比)之比的概念。在胡克定律成立的范围内,应力和应变之比是一个常数,即 / ) /( =/ / ((1) ? ) FL = S L L L E? F S E被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。某种材料发生一定应变所需要的力大,该材料的杨氏模量也就大。杨氏模量的大小标志了材料的刚性。

通过式(1),在样品截面积S 上的作用应力为F ,测量引起的相对伸长量ΔL/L ,即可计算出材料的杨氏模量E 。因一般伸长量ΔL 很小,故常采用光学放大法,将其放大,如用光杠杆测量ΔL 。光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架,平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直,其后足即杠杆的支脚与被测物接触,见图1。当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL 时,镜面法线转过一个θ角,而入射到望远镜的光线转过2θ角,如图2所示。当θ很小时, l L /tan ?=≈θθ (2) 式中l 为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆的臂长)。根据光的反射定律,反射角和入射角相等,故当镜面转动θ角时,反射光线转动2θ角,由图可 D b =≈θθ22tan (3) 式中D 为镜面到标尺的距离,b 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。 从(2)和(3)两式得到 D b l L 2=? (4) 由此得 D bl L 2=? (5)

8.探究重力的大小与质量的关系

达州市2017年高中阶段统一招生实验操作考试 物理实验操作试题(八) 探究重力的大小与质量的关系 (考试时间:10分钟) 一、实验目的:探究重力的大小与质量的关系。 二、实验器材:弹簧测力计,铁架台,相同的钩码5个(标签标明每个钩码质量),铅笔,刻度尺。 三、实验要求: 1.提出问题:重力的大小与质量有什么关系? 2.猜想与假设:重力的大小与质量可能成 。 3.设计并进行实验: (1)检查器材:观察弹簧测力计的量程、分度值,指针是否指到零刻度线。 (2)将弹簧测力计悬挂在铁架台支架上。 (3)将钩码逐个加挂在弹簧测力计上,分别读出1个直至多个钩码所受的重力。 (4)将5次的测量结果记录在表格中。 4.分析与论证: (1)用5组数据在图像中描点并绘出图线。 (2)根据图线分析得出结论。 5.整理器材。 四、实验数据记录处理: 1.观察弹簧测力计量程为 N ,分度值为 N ,指针是否指零 。 实验次数 物理量 1 2 3 4 5 质量m/kg 重力G/N 重力与质量之比N/Kg 2.描点绘图:见右图 五、实验结论: 重力的大小跟物体的质量的关系是 。 六、反思与拓展: 重力与质量之比有什么特点? m /kg G /N

达州市2017年高中阶段统一招生实验操作考试 物理实验操作试题(八) 《探究重力的大小与质量的关系》评分表 一、实验目的:探究重力的大小与质量的关系。 二、实验器材:弹簧测力计,铁架台,相同的钩码5个(标签标明每个钩码质量),铅笔,刻度尺。 三、实验步骤及评分标准: 实验步骤操作要求及评分标准分值得分 1.提出问题重力的大小与质量有什么关系? 2.猜想假设重力大小与质量可能成正比。1分 3.进行实验(1)检查器材:观察弹簧测力计的量程、分 度值,指针是否指到零刻度线。 1分(2)完成实验:将弹簧测力计悬挂在铁架台 上。将钩码逐个加挂在弹簧测力计上,记录 每次相应的质量和重力。(每组数据0.5分) 2.5分(3)整理器材:把器材放回原位,摆放整齐。1分 4.分析论证作出图线:用5组数据做出重力跟质量的关 系图线(坐标刻度1分、描点1分、连线1 分)并得出结论(0.5分)。 3.5分 5.反思拓展重力与质量之比有什么特点?(比值一定)1分 合计10分监考教师:

大学物理实验报告单摆测重力加速度

——利用单摆测重力加速度 班级: 姓名: 学号: 西安交通大学模拟仿真实验实验报告 实验日期:2014年6月1日 老师签字:_____ 同组者:无 审批日期:_____ 实验名称:利用单摆测量重力加速度仿真实验 一、实验简介 单摆实验是个经典实验,许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法,根据已知条件和测量精度的要求,学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法,学习累积放大法的原理和应用,分析基本误差的来源及进行修正的方法。 二、实验原理 用一根绝对挠性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点,在重力作用下在铅垂平面内作周期运动,就成为单摆。单摆在摆角小于5°(现在一般认为是小于10°)的条件下振动时,可近似认为是简谐运动。而在实际情况下,一根不可伸长的细线,下端悬挂一个小球。当细线质量比小球的质量小很多,而且小球的直径又比细线的长度小很多时,此种装置近似为单摆。单摆带动是满足下列公式: 进而可以推出: 式中L 为单摆长度(单摆长度是指上端悬挂点到球重心之间的距离);g 为重力加速度。如果测量得出周期T 、单摆长度L ,利用上面式子可计算出当地的重力加速度g 。 西安交通大学物理仿真实验报告

三、实验内容 1. 用误差均分原理设计单摆装置,测量重力加速度g. 设计要求: (1)根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法. (2)写出详细的推导过程,试验步骤. (3)用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%. 可提供的器材及参数: 游标卡尺,米尺,千分尺,电子秒表,支架,细线(尼龙线),钢球,摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制),天平(公用). 假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△ 米≈0.05cm;卡尺精度△ 卡 ≈0.002cm;千分尺精度△ 千 ≈0.001cm; 秒表精度△ 秒 ≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s 左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△ 人 ≈0.2s. 2. 对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否 达到设计要求. 3. 研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关 系,试分析各项误差的大小. 四、实验仪器 单摆仪,摆幅测量标尺,钢球,游标卡尺(图1-图4)

单摆测量重力加速度教案

用单摆测重力加速度 一、教学任务分析 高一学生已经学习了自由落体运动,了解了重力加速度的概念;本章前几节又学习了简谐运动,研究了单摆的振动周期,知道周期公式以及成立的条件。知识背景充足。我认为这一节课一是让学生加深对单摆简谐运动的理解和认识,二是培养学生实验技能,加强学生的科学素养,这才是这一节课最重要的目的。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)、使学生学会用单摆测定当地的重力加速度; (2)、使学生学会处理数据的方法; (3)、让学生能正确熟练地使用秒表。 2、过程与方法 学生发散思维、探究重力加速度的测量方法──明确本实验的测量原理──组织实验器材、探究实验步骤──进行实验──分析数据,得出实验结论。这一条探究之路。 3、情感态度与价值观 (1)、通过课堂活动、讨论与交流培养学生的团队合作精神。 (2)、通过对振动次数的计数等培养学生仔细观察、严谨治学的科学素养。 三、教学重点与难点 重点: 1.了解单摆的构成。 2. 单摆的周期公式。 3. 处理数据的方法。 难点: 1. 计时的准确性。 2. 计数的准确性。 四、教学资源: 长约一米的细丝线、通过球心开有小孔的金属球、带有铁夹的铁架台、毫米刻度尺、秒表。多媒体。 五、教学设计思路 本设计的基本思路是: 第一,通过计时时刻的确定(以最低点速度最快时为计时起点)、推导用单摆测重力 加速度的公式(g= 2 2 4L T π? ? )、摆球的要求(重且小)、摆长的确定(从球重心到悬点的长 度)及单摆做简谐运动的条件(在一个平面内运动且摆角小于50)。 第二,通过探讨测量加速度的方法,编写实验步骤时要指明器材、方法和公式;根据实验原理确定器材、通过测定摆球直径了解有效数字和精确度的匹配;通过测量30-50次全振动的时间确定周期以减小偶然误差;数据处理的两种方法平均法和图像法;试着分析实验误差。 第三,用分组探究、分析讨论的方法使学生深刻体会、经历实验的过程,让学生明白做什么,为什么这样做,这样做的误差在哪里,做一个实验的设计者和操作者,而不是旁观者和执行者。切实提高学生的实验技能,培养他们对物理实验的热情和素养。最后让学生利用课堂学到的实验技能写出用打点计时器测重力加速度的实验报告,加以巩固和提高。

(完整版)重力加速度的测定实验报告

重力加速度的测定 一,实验目的 1,学习秒表、米尺的正确使用 2,理解单摆法和落球法测量重力加速度的原理。 3,研究单摆振动的周期与摆长、摆角的关系。 4,学习系统误差的修正及在实验中减小不确定度的方法。 二,实验器材 单摆装置,停表(精度为0.01s),钢卷尺(精度为1mm),游标卡尺(精度为0.02mm) 三,实验原理 单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径,摆球质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5°),然后释放,摆球即在平衡位置左右作周期性的往返摆动,如图2-1所示。 f =F sinθf θ T=F cosθ F= mg L 单摆原理图

摆球所受的力f 是重力和绳子张力的合力,f 指向平衡位置。当摆角很小时(θ<5°),圆弧可近似地看成直线,f 也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为L ,小球位移为x ,质量为m ,则 L x = θsin f=θsin F =-L x mg - =-m L g x 由f=ma ,可知a=- L g x 式中负号表示f 与位移x 方向相反。 单摆在摆角很小时的运动,可近似为简谐振动,比较谐振动公式:a = m f =-ω2 x 可得ω=l g ,即02 22=+x dt x d ω,解得)cos(0?ω+=t A x ,0A 为振幅,?为初相。 应有[])2cos())((cos )cos(000?πω?ω?ω++=++=+=t A T t A t A x 于是得单摆运动周期为:T =ωπ 2=2πg L 即 T 2=g 2 4πL 或 g=4π22 T L 又由于细线不是完全没有质量,他在外力作用下也不可能完成伸长,所以,单摆的重力加速度公式修正为 22 21 4T d L g +=π 四,实验步骤 1,数据采集 (1)测量摆长L 用米尺测量摆球支点和摆球顶点或最低点的间距l ,用游标卡尺测量小球的直径d,则摆长 d l L 2 1+= (2)测量摆动周期 用手把摆球拉至偏离平衡位置约? 5放开,让其在一个铅直面内自由摆动,当小球通过平衡位置的瞬间,开始计时,连续默数100次全振动时间为t ,再除以100,得到周期T 。 (3)将所测数据列于下表中,并计算出摆长、周期及重力加速度。

重力与质量的关系

《重力与质量的关系》实验报告单 班级:____________ 姓名:_________ 实验时期:____________ 一、实验名称:探究重力与质量的关系 二、实验目的:探究重力与质量的关系 三、实验原理:当测力计和被测物体在竖直方向处于静止状态时,物体所受重力的大小就等于弹簧测力计的示数。 四、实验器材:弹簧测力计1个,钩码4个 五、实验步骤: 1、分别用弹簧测力计测量出1——4个钩码的重力。 2、用所测钩码的重力除以相应钩码的质量,得出钩码重力与质量的比值。 六、实验表格:(根据实验补充完整表格数据) 钩码数/个质量m/kg 重力G/N G与m之比/(N/kg) 1 0.05 10 2 1.0 10 3 0.15 10 4 0.20 2.0 七、实验结论: 1、物体所受的重力跟它的质量成________________。 2、重力的公式是_________,其中g的物理意义是____________________ 3、重力的方向总是_______________的。 4、重力在物体上的作用点叫做_____________。 5、增大物体的______________,降低它的____________,有助于提高物体的稳定程度。 《重力与质量的关系》实验报告单 班级:____________ 姓名:_________ 实验时期:____________ 一、实验名称:探究重力与质量的关系 二、实验目的:探究重力与质量的关系 三、实验原理:当测力计和被测物体在竖直方向处于静止状态时,物体所受重力的大小就等于弹簧测力计的示数。 四、实验器材:弹簧测力计1个,钩码4个 五、实验步骤: 1、分别用弹簧测力计测量出1——4个钩码的重力。 2、用所测钩码的重力除以相应钩码的质量,得出钩码重力与质量的比值。 六、实验表格:(根据实验补充完整表格数据) 钩码数/个质量m/kg 重力G/N G与m之比/(N/kg) 1 0.05 10 2 1.0 10 3 0.15 10 4 0.20 2.0 七、实验结论: 1、物体所受的重力跟它的质量成________________。 2、重力的公式是_________,其中g的物理意义是____________________ 3、重力的方向总是_______________的。 4、重力在物体上的作用点叫做_____________。 5、增大物体的______________,降低它的____________,有助于提高物体的稳定程度。

探究加速度与力、质量的关系-实验报告

实验:探究加速度与力、质量的关系 [实验目的] 通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系 [实验原理] 1、控制变量法: ⑴保持m一定时,改变物体受力F测出加速度a,用图像法研究a与F关系 ⑵保持F一定时,改变物体质量m测出加速度a,用图像法研究a与m关系 2、物理量的测量: (1)小车质量的测量:天平 (2)合外力的测量:小车受四个力,重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。重力和支持力相互抵消,物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力。小车所受的合外力不是钩码的重力。为使合外力等于钩码的重力,必须: ①平衡摩擦力:平衡摩擦力时不要挂小桶,应连着纸带且通过打点记时器的限位孔, ..............................将长木板倾斜一定角度,此时物体在斜面上受到的合外力为0。做实验时肯定无法这么准确,我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑(可以根据纸带上的点来判断),这就说明此时物体合外力为0,摩擦力被重力的沿斜面向下的分力(下滑力)给抵消了。由于小车的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消,那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了。点拨:整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变托盘和砝码的质量,还是改变小车及砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力. ②绳子的拉力不等于沙和小桶的重力:砂和小桶的总质量远小于小车的总质量 .......绳子的拉 .... .................时,可近似认为 力等于 ........推导:实际上m/g=(m+ m/)a,F=ma,得F=m m/g/(m+ ...沙和小桶的重力。 m/);理论上F= m/g,只有当m/<<m时,才能认为绳子的拉力不等于沙和小桶 的重力。点拨:平衡摩擦力后,每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质 量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此,砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相

单摆测量重力加速度实验报告

实验报告 学生姓名: 地点:三楼物理实验室 时间: 年 月 日 同组人: 实验名称:用单摆测重力加 速度 一、实验目的 1.学会用单摆测定当地的重力加速度。 2.能正确熟练地使用停表。 二、实验原理 单摆在摆角小于10°时,振动周期跟偏角的大小和摆球的质量无关,单摆的周期公式是T =2π l g ,由此得g =4π2l T 2,因此测出单摆的摆长l 和振动周期T ,就可以求出当地的重力加速度值。 三、实验器材 带孔小钢球一个,细丝线一条(长约1 m)、毫米刻度尺一把、停表、游标卡尺、带铁夹的铁架台。 四、实验步骤 1.做单摆 取约1 m 长的细丝线穿过带孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上,并把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自然下垂. 2.测摆长 用米尺量出摆线长l (精确到毫米),用游标卡尺测出小球直径D ,则单摆的摆长l ′=l +D 2。

3.测周期 将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于10°),然后释放小球,记下单摆摆动30次~50次的总时间,算出平均每摆动一次的时间,即为单摆的振动周期.反复测量三次,再算出测得周期数值的平均值。 4.改变摆长,重做几次实验。 五、数据处理 方法一:将测得的几次的周期T和摆长l代入公式g=4π2l T2中算出重力加速度g的 值,再算出g的平均值,即为当地的重力加速度的值。 方法二:图象法 由单摆的周期公式T=2π l g可得l= g 4π2T 2,因此,以摆长l为纵轴,以T2为横 轴作出l-T2图象,是一条过原点的直线,如右图所示,求出斜率k,即,可求出g值.g =4π2k,k= l T2= Δl ΔT2。 (隆德地区重力加速度标准值g=9.786m/s2) 六、误差分析

重力大小与质量的关系

表是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据. (1)实验中,需要的测量工具是_________和_________. (2)分析表中数据,可以得出的结论是:____________. (3)在通常情况下,我们将g值取为9.8N/kg.但经过精确测量,发现在某些不同的地理位置,g值存在着微小差异.下表列出了一些城市和地区的g值大小. 根据表中提供的信息,回答下列问题: ①g值相同的城市是:_________. ②造成g值不同的原因可能是:_______________. ③我国与许多国家之间的贸易往来频繁,在这些往来的货物运输中,发货单上所标示的“货物重量”,实质上应该是货物的_____________. 某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如右表: (1)在实验过程中,需要的测量工具有:______.

(2)根据实验测得的数据可知:物体所受重力G与物体质量m的比值为_____N/kg.(3)分析表中试验数据,得出的结论是:__________. 小科发现校门口有一块稍有破损的圆形窖井盖,他捡起一小块碎片加以研究.(1)小科想知道这块窖井盖是由什么材料制成的,通过网上查找资料,他首先了解到某厂生产的不同窖井盖材料的密度(见表一); 然后用天平测量碎片的质量,天平平衡时,右盘中的砝码质量、游码在标尺上的位置如下图所示;用量筒测量碎片的体积,读数时视线应与__________相平.通过计算小科得出窖井盖的密度为_________,由此他知道了该窖井盖的制 作材料.

(2)窖井盖为什么会破损?小科猜想可能是由学校的校车压损的. 小科测得窖井盖的直径为70厘米,再次通过查找资料发现这种窖井盖由于厚度不同,承载能力也不同(见表二); 小科测出窖井盖的厚度为50毫米,并了解到校车的质量为12吨.若只从窖井盖的承载能力判断.小科猜想是否正确__________. 小科对于窖井盖的研究还在继续…… 地球附近物体都要受到重力,小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关,他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究. (1)你___________(选填“同意”或“不同意”)物体的重力大小与物体的质量有关依据是_____________________________________________________.(2)如图是他第2次测量中弹簧测力计的读数,该测力计的量程是__________N,分度值是_____________N,请将此时测力计的示数填入下表的空格处.

探究重力跟质量的关系

探究重力的大小跟质量的关系教案 单位:河南省漯河市源汇区 空冢郭乡初级中学 姓名:秦孝星

《探究重力的大小跟质量的关系》分组实验教案 一、实验目的:探究重力的大小与质量的关系。 二、实验原理:将被测物体挂在弹簧测力计下方,物体静止时,弹 簧测力计的示数即为被测物体的重力。 三、实验器材:弹簧测力计,铁架台,相同的钩码若干(质量已知)。 四、实验过程 1.提出问题:质量越大的物体,受到的重力越大。重力大小与质量的数量关系,会是怎么样的呢? 2.猜想与假设:针对上述问题,提出你的猜想:。3.设计实验:测出多个物体的质量和重力大小,然后进行比较,发现普遍规律。 4.进行实验:(1)检查所用的测力计指针是否指零?;若不指零,调零;观察并记录你所用弹簧测力计的量程为:,分度值为:。(2)将弹簧测力计悬挂在铁架台上,将一只钩码挂在弹簧测力计下方,注意使力沿弹簧测力计的轴线方向,指针不与刻度盘摩擦,待静止时读数,将测得数据填入下表。(3)继续将2 只、3 只……钩码分别挂在弹簧测力计下端,读出每一次静止时弹簧测力计的示数,填入下表。 (4)实验结束,整理器材 五.分析数据

以质量m 为横坐标、重力G 为纵坐标描点,连接这些点。 观察图像是不是过原点的一条直线?如果是,结合数学的正比例函数知识,可以说明:物体受到的重力与物体的质量成正比。 六、得出结论 分析实验数据可以看到:质量增大,重力也增大,而重力与质量的比值不变;这个比值大约等于10N/kg,物理学中,我们用g 来表示重力与质量的比值。由于我们所用的弹簧测力计不够精确,还有不同程度的误差,科学家们经过大量实验表明,这个比值大约为9.8N/kg,即物体受到的重力与物体的质量成正比;表达式为:G=mg。 七、评估与交流 (1)根据重力和质量的关系,可以看出,物体所受重力与物体的质量有关,质量大的物体受到的重力大。 (2)重力的大小也不是一成不变的,在不同情况下有些细微变化,例如:离地面的高度增加,地球对物体的吸引力会减小,物体

实验2 自由落体法测定重力加速度(详写)

《实验2 自由落体法测定重力加速度》 实验报告 一、实验目的和要求 1、学会用自由落体法测定重力加速度; 2、用误差分析的方法,学会选择最有利的测量条件减少测量误差。 二、实验描述 重力加速度是很重要的物理参数,本实验通过竖直安放的光电门测量自由落体时间来求重力加速度,如何提高测量精度以及正确使用光电计时器是 实验的重要环节。 三、实验器材 MUJ-5C型计时计数测速仪(精度0.1ms),自由落体装置(刻度精度0.1cm), 小钢球,接球的小桶,铅垂线。 四、实验原理 实验装置如图1。 在重力实验装作用下,物体的下落运动是匀加速直线运动, 其运动方程为 s=v0t+1/2g t2 该式中,s是物体在t时间内下落的距离;v0是物体运动的初 速度;g是重力加速度;若测得s,v0,t,即求出g值。 若使v0=0,即物体(小球)从静止释放,自由落体,则可 避免测量v0的麻烦,而使测量公式简化。但是,实际测量S 时总是存在一些困难。本实验装置中,光电转换架的通光孔总 有一定的大小,当小铁球挡光到一定程度时,计时-计数-计频 仪才开始工作,因此,不容易确定小铁球经光电转换架时的挡 光位置。为了解决这个问题,采用如下方法: 让小球从O点处开始下落,设它到A处速度为v0,再经过 t1时间到达B处,令AB间距离为s1,则 gt12 s1=v0t1?1 2 同样,经过时间t2后,小球由A处到达B’处,令AB’间 的距离为s2,则有 s2=v0t2+1/2g t22 化简上述两式,得: 图1 实验装置图g=2(s2t1-s1t2)/t1t22-t2t12=2(s2/t2-s1/t1)/t2-t1 --------------------------------------------(1)

重力与质量之间关系教学设计

《重力》教学设计 一、教学目标 (一)知识与技能 1.了解重力及重力产生的原因。 2.了解重力的方向以及重垂线的应用。 3.了解重力的大小与质量的关系。 (二)过程与方法 1.经历探究重力大小跟什么因素有关的实验过程,会根据图像分析处理实验结果。能正确书写重力大小与物体质量的关系式,并能进行简单计算。 2.经历探究重力的方向是竖直向下的过程,能够运用这个规律解决实际生活中的一些问题。 (三)情感态度与价值观 1.培养学生乐于探究自然现象,物理规律的兴趣,提高学生探究问题的意识和能力。 2.在科学探究中培养学生的交流意识与团队协作精神。 二、教学重难点 人类生活在地球上,时时刻刻都受到重力作用,重力是与人类生活密切相关的一种力。重力知识对压力、支持力、浮力等知识的学习非常重要。本节重点是重力的概念、探究重力的大小与质量的关系及重力方向总是竖直向下的。探究重力的大小与质量的关系涉及质量和重力的测量、实验数据的收集、分析论证等多个探究环节,是本节课的难点。 三、教学策略 重力与日常生活联系紧密,学生体验非常丰富,所以在教学过程中将生活和自然界中的一些与重力有关的物理现象联系起来,让学生进一步感受到物理就在我们的身边,物理不仅有趣,而且非常有用,从而激发学生的求知欲望,培养学生的学习兴趣。 科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。通过探究“重力大小和质量的关系”的过程,引导学生提出问题,培养学生善于发问、质疑的良好习惯,鼓励学生制订简单的科学探究计划,培养学生处理信息的能力,体验科学探究的乐趣,领悟科学探究的思想和精神,为学生的终身学习建立基础。教学过程中通过多媒体技术优化课堂教学,提高教学效率。 四、教学资源准备 多媒体课件、重物、重垂线、弹簧测力计、多个钩码、细线、小重物。 五、教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图

测量重力加速度实验报告

一、复摆法测重力加速度 一.实验目的 1. 了解复摆的物理特性,用复摆测定重力加速度, 2. 学会用作图法研究问题及处理数据。 二.实验原理 复摆实验通常用于研究周期与摆轴位置的关系,并测定重力加速度。复摆是一刚体绕固定水平轴在重力作用下作微小摆动的动力运动体系。如图1,刚体绕固定轴O在竖直平面内作左右摆动,G是该物体的质心,与轴O的距离为h,θ为其摆动角度。若规定右转角为正,此时刚体所受力矩与角位移方向相反,则有 θ =, (1) M- sin mgh 又据转动定律,该复摆又有

θ I M = , (2) (I 为该物体转动惯量) 由(1)和(2)可得θωθ sin 2-= , (3) 其中I mgh = 2 ω。若θ很小时(θ在5°以内)近似有 θωθ 2-= , (4) 此方程说明该复摆在小角度下作简谐振动,该复摆振动周期为 mgh I T π =2 , (5)

设G I 为转轴过质心且与O 轴平行时的转动惯量,那么根据平行轴定律可知 2mh I I G += , (6) 代入上式得 mgh mh I T G 2 2+=π , (7) 设(6)式中的2mk I G =,代入(7)式,得 gh h k mgh mh mk T 2 22222+=+=π π, (11) k 为复摆对G (质心)轴的回转半径,h 为质心到转轴的距离。对(11)式平方则有 2 2222 44h g k g h T ππ+=, (12) 设22,h x h T y ==,则(12)式改写成 x g k g y 2 2244ππ+=, (13) (13)式为直线方程,实验中(实验前摆锤A 和B 已经取下) 测出n 组 (x,y)值,用作图法求直线的截距A 和斜率B ,由于g B k g A 2 224,4ππ==,所以

实验报告探究物体所受重力的大小与质量的关系

探究物体所受重力的大小与质量的关系实验报告单 一、实验名称:探究物体所受重力的大小与质量的关系 二、实验目的:探究物体所受重力的大小与质量的关系 三、实验器材:弹簧测力计,铁架台,相同的钩码5个(质量),铅笔,刻度尺。 四、实验要求: 1.提出问题:重力的大小与质量有什么关系? 2.猜想与假设:重力的大小与质量可能成正比。 3.设计并进行实验: (1)检查器材:观察弹簧测力计的量程、分度值,指针是否指到零刻度线。(2)将弹簧测力计悬挂在支架上。 (3)将钩码逐个加挂在弹簧测力计上。(4)将5次的测量结果记录在表格中。 4.分析与论证: (1)用5组数据在图像中描点并绘出图线。 (2)根据图线分析得出结论。 5.整理器材。 五、实验数据记录处理: 1.观察弹簧测力计的量程为 10 N,分度值为 0.1 N。 2.图像:见右图 六、实验结论: 分析实验数据可以看到:质量增大,重力也增大,而重力与质量的比值不变;这个比值大约等于10N/kg,物理学中,我们用g来表示重力与质量的比值。由于我们所用的弹簧测力计不够精确,还有不同程度的误差,科学家们经过大量实验表明,这个比值大约为9.8N/kg,即物体受到的重力与物体的质量成正比;表达式为:G=mg。 七、评估与交流: (1)根据重力和质量的关系,可以看出,物体所受重力与物体的质量有关,质量大的物体受到的重力大。 (2)重力的大小也不是一成不变的,在不同情况下有些细微变化,例如:离 地面的高度增加,地球对物体的吸引力会减小,物体受到的重力会减小。

(3)同一物体从月球到地球,所含物质的多少没有变,所以它的质量不变;但由于它在月球上受到的吸引力比在地球上的要小,所以重力变小。

大学物理重力加速度的测定实验报告范文【精品】

一、实验任务 精确测定银川地区的重力加速度 二、实验要求 测量结果的相对不确定度不超过5% 三、物理模型的建立及比较 初步确定有以下六种模型方案: 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t 的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面 重力加速度的计算公式推导如下: 取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知: ncosα-mg=0 (1) nsinα=mω2x (2) 两式相比得tgα=ω2x/g,又 tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g, ∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g.

方法四、光电控制计时法 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为:米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n 转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得: g=4π2n2h/t2. 将所测的n、t、h代入即可求得g值. 方法六、单摆法测量重力加速度 在摆角很小时,摆动周期为: 则 通过对以上六种方法的比较,本想尝试利用光电控制计时法来测量,但因为实验室器材不全,故该方法无法进行;对其他几种方法反复比较,用单摆法测量重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉,仪器在实验室也很齐全,故利用该方法来测最为顺利,从而可以得到更为精确的值。 四、采用模型六利用单摆法测量重力加速度 摘要: 重力加速度是物理学中一个重要参量。地球上各个地区重力加速度的数值,随该地区的地理纬度和相对海平面的高度而稍有差异。一般说,在赤道附近重力加速度值最小,越靠近南北两极,重力加速度的值越大,最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况,在地球物理学中具有重要意义。利用专门仪器,仔细测绘各地区重力加速度的分布情况,还可以对地下进行探测。 伽利略在比萨大教堂内观察一个圣灯的缓慢摆动,用他的脉搏跳动作为计时器计算圣灯摆动的时间,他发现连续摆动的圣灯,其每次摆动的时间间隔是相等的,与圣灯摆动的幅度无关,并进一步用实验证实了观察的结果,为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。

质量与重力的关系-中考物理专题归纳练习

专题06 重力与质量的关系 专题学啥 一、重力与质量的关系 1.重力:G=mg 2.物理意义:物体所受的重力跟它的质量成正比。 3.方向:重力的方向总是竖直向下。 二、重力与质量的关系的考查点 1.重力的由来 (1)万有引力:宇宙间任何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸引的力,这就是万有引力。(2)重力:由于地球的吸引而受到的力,叫做重力。地球上的所有物体都受到重力的作用。 2.重力的大小 (1)重力的大小叫重量。 (2)重力与质量的关系:物体所受的重力跟它的质量成正比。公式:G=mg,式中,G是重力,单位N;m是质量,单位kg;g=9.8N/kg。 (3)重力随物体位置的改变而改变,同一物体在靠近地球两极处重力最大,靠近赤道处重力最小。 3.重力的方向 (1)重力的方向:竖直向下。 (2)应用:重垂线,检验墙壁是否竖直。 4.重心 (1)重力的质量中心叫重心。 (2)规则物体的重心在物体的几何中心上。有的物体的重心在物体上,也有的物体的重心在物体以外。

【例题1】(2018江西)一个实心铝块的体积为0.2m3,质量为kg,重力为N。(已知铝的密度为2.7×10 3Kg/ m3) 【答案】540,5.292×10 3。 【解析】根据密度公式ρ=m/v求出质量,再根据重力公式G=mg求出重力。这里要注意:在没给出g的取值时,一律用g=9.8N/kg. 【例题2】(2019新疆)港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥,其海底隧道由33节沉管组成。某节沉管两端密封后的质量为7.5×107kg,体积为8×104m3。安装时,用船将密封沉管拖到预定海面上,向其水箱中灌入海水使之沉入海底,为了便于观察安装情况,沉管竖直侧壁外表面涂有红、白相间的水平长条形标识(如图所示),每条红色或白色标识的长度L均为30m,宽度d均为0.5m。海水的密度取1×103 kg/m3。求: (1)沉管灌水前的重力;

利用单摆测量重力加速度实验报告32667

一、实验目的 利用单摆来测量重力加速度 二、实验原理 单摆在摆角小于10°时的振动是简谐运动,其固有周期为T=2π ,由此可得g= 。据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。 由此通过测量周期T,摆长l求重力加速度 三、实验设备及工具 铁架台(带铁夹),中心有孔的金属小球,约1m长的细线,米尺,游标卡尺(选用),秒表等。 四、实验内容及原始数据 (一)实验内容 1.在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆。 2.将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂。 3.测量单摆的摆长l:用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=l'+r。 4.把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于10°),使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T。 5.将测出的摆长l和周期T代入公式g= 求出重力加速度g的值。 (二)原始数据 1.用游标卡尺测量钢球直径2r n 1 2 3 4 5 6 直径2r(cm) 2.用米尺测量悬线长l' n 1 2 3 4 5 6 悬线长l' (cm) 3.用秒表测量摆动50个周期用时为1’34’’84=’’ 五、实验数据处理及结果(数据表格、现象等) 1.钢球直径平均值 2r=+++++÷6=(cm) 2.悬线长平均值 l'=+++++÷6=(cm) 3.摆长 l=l'+r=+=(cm) 4.求出完成一次全振动所用的平均时间,即单摆的周期T T=÷50=(s) 5.计算g

重力大小与质量的关系说课稿

《探究重力大小与质量的关系》实验说课稿 谕兴九年制学校黄璜 一、说教材 出自:人教版八年级物理第七章第3节 地位:重力大小与质量的关系是这一节的核心,是以后学习重力势能、做功等知识的基础,在力学中处于举足轻重的地位。 特点及作用:教材中通过让学生分组探究重力大小与质量的关系,极大地调动了学生的积极性,活跃了课堂气氛。但对学生的实验能力和综合知识能力有较高的要求。 二、说学情 八年级学生正处在青少年时期,具有强烈的好奇心和较强的观察能力,并具备了一定的实验探究能力和逻辑思维能力。 本节课是在他们学习了质量、重力的概念以及力的测量等知识的基础上进行的教学。 三、说教学目标与重难点 教学目标: 1、知识与能力: 理解并能用公式表示出重力大小跟质量的正比例关系:G=mg。 2、过程与方法: 学生通过合作探究实验,增强动手操作能力和分析概括能力,并掌握“控制变量法”、“图像法”的使用。 3、情感、态度与价值观:

学生通过合作探究实验提高相互交流能力及团队协作精神。 重点: 重力大小与质量的关系、图像法 难点: 利用控制变量得出质量是影响重力大小的因素。 四、说教学方法 一节实验探究课,采用了引导发现法、图像法、讲解法,多种方式进行启发式教学。 五、教学程序 第一环节:复习旧知识,引入新课 复习力的概念和力的三要素: 大小 方向 作用点 第二环节:合作学习,探知新规律 根据生活经验进行合理猜想: 为什么质量越大的物体我们拿起来越吃力或者拿在手上感觉越沉?引导学生做出猜想:物体重力大小可能与物体的质量有关系。 实验:探究重力与质量之间的关系 ?实验仪器: 弹簧测力计、钩码 ?实验内容:

利用单摆测量重力加速度实验报告

利用单摆测量重力加速度 实验报告 This manuscript was revised on November 28, 2020

一、实验目的 利用单摆来测量重力加速度 二、实验原理 单摆在摆角小于10°时的振动是简谐运动,其固有周期为T=2π ,由此可 得g= 。据此,只要测出摆长l和周期T,即可计算出当地的重力加速度 值。 由此通过测量周期T,摆长l求重力加速度 三、实验设备及工具 铁架台(带铁夹),中心有孔的金属小球,约1m长的细线,米尺,游标卡尺(选用),秒表等。 四、实验内容及原始数据 (一)实验内容 1.在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结,将细线穿过球上的小孔,制成一个单摆。 2.将铁夹固定在铁架台的上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,把做好的单摆固定在铁夹上,使摆球自由下垂。 3.测量单摆的摆长l:用游标卡尺测出摆球直径2r,再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=l'+r。 4.把单摆从平衡位置拉开一个小角度(不大于10°),使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间,求出完成一次全振动所用的平均时间,这就是单摆的周期T。 5.将测出的摆长l和周期T代入公式g= 求出重力加速度g的值。 (二)原始数据 1.用游标卡尺测量钢球直径2r n 1 2 3 4 5 6 直径2r(cm) 1.712 1.712 1.692 1.692 1.712 1.722 2.用米尺测量悬线长l' n 1 2 3 4 5 6 悬线长l' (cm) 91.90 91.90 91.91 91.90 91.88 91.90 3.用秒表测量摆动50个周期用时为1’34’’84=94.84’’ 五、实验数据处理及结果(数据表格、现象等) 1.钢球直径平均值 2r=(1.712+1.712+1.692+1.692+1.712+1.722)÷6=1.707(cm) 2.悬线长平均值 l'=(91.90+91.90+91.91+91.90+91.88+91.90)÷6=91.898(cm) 3.摆长 l=l'+r=91.898+1.707=93.605(cm) 4.求出完成一次全振动所用的平均时间,即单摆的周期T

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