有趣的物理小實驗 探究重力的大小與質量的關係
有趣的物理小實驗目的:
探究重力的大小與質量的關係。
實驗原理:
將被測物體掛在彈簧測力計下方,物體靜止時,彈簧測力計的示數即為被測物體的重力。
有趣的物理小實驗器材:
彈簧測力計,鐵架台,相同的鈎碼若干(質量已知)。
有趣的物理小實驗過程:
1.提出問題:
質量越大的物體,受到的重力越大。重力大小與質量的數量關係,會是怎麼樣的呢?
2.猜想與假設:
針對上述問題,提出你的猜想:。
3.設計實驗:
測出多個物體的質量和重力大小,然後進行比較,發現普遍規律。
4.進行實驗:
(1)檢查所用的測力計指針是否指零?;若不指零,調零;觀察並記錄你所用彈簧測力計的量程為:,分度值為:。
(2)將彈簧測力計懸掛在鐵架台上,將一隻鈎碼掛在彈簧測力計下方,如圖1,注意使力沿彈簧測力計的軸線方向,指針不與刻度盤摩擦,待靜止時讀數,將測得數據填入下表。
(3)繼續將2只、3只……鈎碼分別掛在彈簧測力計下端,讀出每一次靜止時彈簧測力計的示數,填入下表。
實驗次數
質量m/kg
重力G/N
重力與質量的比值g/N·kg-1
1
2
3
4
5
6
(4)實驗結束,整理器材
5.分析數據:
在圖2中,以質量m為橫座標、重力G為縱座標描點,連接這些點。
觀察圖像是不是過原點的一條直線?如果是,結合數學的正比例函數知識,可以説明:物體受到的重力與物體的質量成正比。
6.得出結論:
分析實驗數據可以看到:質量增大,重力也增大,而重力與質量的比值不變;這個比值大約等於10N/kg,物理學中,我們用g來表示重力與質量的比值。由於我們所用的彈簧測力計不夠精確,還有不同程度的誤差,科學家們經過大量實驗表明,這個比值大約為9.8N/kg,即物體受到的重力與物體的質量成正比;表達式為:G=mg。
7.評估與交流:
(1)根據重力和質量的關係,可以看出,物體所受重力與物體的質量有關,質量大的物體受到的重力大。
(2)重力的大小也不是一成不變的,在不同情況下有些細微變化,例如:離地面的高度增加,地球對物體的吸引力會減小,物體受到的重力會減小;由於地球是赤道略鼓,兩極稍扁的橢球體,所以同一物體在緯度越高的地方,重力會越大。
(3)同一物體從月球到地球,所含物質的多少沒有變,所以它的質量不變;但由於它在月球上受到的吸引力比在地球上的要小,所以重力變小。
der-bottom:black1ptsolid;border-left:mediumnone;padding-bottom:0cm;padding-left:5.4pt;width:208.05pt;padding-right:5.4pt;border-top:mediumnone;border-right:black1ptsolid;padding-top:0cm"valign=top>選自:《初中物理自制教具》
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