加速度与质量、力的关系解读.ppt

实验方案（二） 砝码盘中砝码 总重力F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a(m·s－2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 请根据实验数据作出a－F的关系图象． 图实－4－5 (3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点． 请说明主要原因． [解析]　(1)a＝ ＝ m/s2 ＝0.16 m/s2或a＝ ＝0.15 m/s2. (2)如图实－4－6所示． 图实－4－6 (3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了砝码盘的重力，导致合力F的测量值小于真实值，a－F图线不过原点． [答案]　(1)0.16(0.15也算对)　(2)见解析 (3)未计入砝码盘的重力 探究加速度与力、质量的关系 实验目的 1．学会用控制变量法研究物理规律． 2．探究加速度与力、质量的关系． 3．掌握灵活运用图象处理问题的方法． 1、控制m相同，探讨加速度a与F的关系 实验方案（一）原理：如图所示 x1 x2 F1 F2 F1, F2，在相同的时间内: x1= a1t2 x2 = a2t2 a1/ a2=x1/x2 测量出x1 、x2 2、控制F相同，探讨加速度a与m的关系 方案二： 小车、打点计时器、纸带、一端带有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。用天平测出小车的质量m1，把砝码的总重力当作小车受到的拉力F,从打点计时器打出的纸带上测出Δx, 由Δx=at2计算出小车的加速度a。 一、实验原理 控制变量法：在所研究的问题中，有两个以上的参量 在发生牵连变化时，可以控制某个或某些量不变，只研究 其中两个量之间的变化关系的方法，这也是物理学中研究 问题时经常采用的方法． 本实验中，研究的参量为F、m和a，可以控制参量m一 定，研究a与F的关系，也可控制参量F一定，研究a与m的 关系． 实验方案（二）原理： 二、实验器材 电磁打点计时器（4—6v的交流点）、复写纸片和纸带、低压交流电源（4—6v的交流点） 、一端有定滑轮的长木板、小车、小盘、天平、砝码、刻度尺、导线． 三、实验操作 1．实验步骤 (1)用天平测出小车和小盘的质量M和m，把数值记录下来． (2)按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不把 悬挂小盘的细线系在小车上(即不给小车加牵引力)． (3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一 块薄木块，反复移动薄木块的位置，直至小车在斜面上 运动时可以保持匀速运动状态，这时小车拖着纸带运动 时受到的摩擦力恰好与小车所受重力在斜面方向上的分 力平衡． (4)把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，先接通电源再 放开小车．打点计时器在纸带上打下一系列的点，打点 完成后切断电源，取下纸带，在打点纸带上标上纸带号码． (5)保持小车及车内砝码的质量不变，在小盘内放入质量为 m′的砝码，重复步骤4.在小盘内分别放入质量为m″， m，…的砝码，再重复步骤4.m′，m″，m…的数值 都要记录在纸带上(或表格内)． (6)在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数 点，测量计数点间的距离，算出每条纸带上的加速度 的值． (7)用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，根据实验结果在 坐标平面上画出相应的点．若这些点在一条直线上，便 证明了加速度与作用力成正比． 4 实验次数 加速度a/(m·s－2) 小车受力F/N 1 2 3 5 当小车质量M一定时，a与F之间的关系 (8)保持砝码和小盘的质量不变，在小车上依次加砝码(也作好记录)，重复上述步骤，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车与砝码的总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果画出相应的点，如果这些点在一条直线上，就证明加速度与质量成反比． (2)当力F一定时，a与m之间的关系 　 　 　 　5 　 　 　 　4 　 　 　 　3 　 　 　 　2 　 　 　 　1 小车的总质量的倒数1/m 小车的总质量m/kg 加速度a/(m·s－2) 实验次数 2．数据处理 (1)把小车在不同力作用下产生的加速度填在下表中： 实验次数 加速度a/(m·s－2) 小车受力F/N 1 2 3 4 通过a－F关系图象结论：我们可以得出小车的加速度a与力F 成正比． 图实－4－2 (2)把不同质