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有趣的物理小实验 探究重力的大小与质量的关系

小实验 / 2015-06-12 / 花香调 / 1221℃

有趣的物理小实验目的:

探究重力的大小与质量的关系。

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。

有趣的物理小实验器材:

弹簧测力计,铁架台,相同的钩码若干(质量已知)。

有趣的物理小实验过程:

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,如图1,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。

实验次数

质量m/kg

重力G/N

重力与质量的比值g/N·kg-1

1

2

3

4

5

6

(4)实验结束,整理器材

5.分析数据:

在图2中,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。

6.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。

7.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;由于地球是赤道略鼓,两极稍扁的椭球体,所以同一物体在纬度越高的地方,重力会越大。

(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。


选自:《初中物理自制教具》
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