實(shí)驗(yàn):探究重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

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探究重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)原理:

將被測(cè)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方,物體靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為被測(cè)物體的重力。

實(shí)驗(yàn)器材:

彈簧測(cè)力計(jì),鐵架臺(tái),相同的鉤碼若干(質(zhì)量已知)。

實(shí)驗(yàn)過程:

1.提出問題:

質(zhì)量越大的物體,受到的重力越大。重力大小與質(zhì)量的數(shù)量關(guān)系,會(huì)是怎么樣的呢?

2.猜想與假設(shè):

針對(duì)上述問題,提出你的猜想: 。

3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):

測(cè)出多個(gè)物體的質(zhì)量和重力大小,然后進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)普遍規(guī)律。

4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

(1)檢查所用的測(cè)力計(jì)指針是否指零? ;若不指零,調(diào)零;觀察并記錄你所用彈簧測(cè)力計(jì)的量程為: ,分度值為: 。

(2)將彈簧測(cè)力計(jì)懸掛在鐵架臺(tái)上,將一只鉤碼掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方,如圖1,注意使力沿彈簧測(cè)力計(jì)的軸線方向,指針不與刻度盤摩擦,待靜止時(shí)讀數(shù),將測(cè)得數(shù)據(jù)填入下表。

 

 

(3)繼續(xù)將2只、3只……鉤碼分別掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端,讀出每一次靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),填入下表。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

質(zhì)量m/kg

重力G/N

重力與質(zhì)量的比值g/N·kg-1

1

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

4

 

 

 

5

 

 

 

6

 

 

 

 

4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,整理器材

5.分析數(shù)據(jù):

在圖2中,以質(zhì)量m為橫坐標(biāo)、重力G為縱坐標(biāo)描點(diǎn),連接這些點(diǎn)。

 

 

觀察圖像是不是過原點(diǎn)的一條直線?如果是,結(jié)合數(shù)學(xué)的正比例函數(shù)知識(shí),可以說明:物體受到的重力與物體的質(zhì)量成正比。

6.得出結(jié)論:

分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看到:質(zhì)量增大,重力也增大,而重力與質(zhì)量的比值不變;這個(gè)比值大約等于10N/kg,物理學(xué)中,我們用g來表示重力與質(zhì)量的比值。由于我們所用的彈簧測(cè)力計(jì)不夠精確,還有不同程度的誤差,科學(xué)家們經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)表明,這個(gè)比值大約為9.8N/kg,即物體受到的重力與物體的質(zhì)量成正比;表達(dá)式為:G=mg。

7.評(píng)估與交流:

(1)根據(jù)重力和質(zhì)量的關(guān)系,可以看出,物體所受重力與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)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(xì)微變化,例如:離地面的高度增加,地球?qū)ξ矬w的吸引力會(huì)減小,物體受到的重力會(huì)減小;由于地球是赤道略鼓,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(huì)越大。

(3)同一物體從月球到地球,所含物質(zhì)的多少?zèng)]有變,所以它的質(zhì)量不變;但由于它在月球上受到的吸引力比在地球上的要小,所以重力變小。


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