实验-探究加a与力F、m的关系.ppt

* 实 验 探究加速度与力、质量的关系 1、什么是物体运动状态的改变？其原因是什么？ 2、物体运动状态改变除了与力有关，还与哪些因素有关？ 复习思考： 物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化；其原因是受到了力的作用 还与质量有关 物体运动状态发生改变 速度发生了改变 产生了加速度 实质 实质 与力和质量有关 1、力是使物体产生加速度的原因。 决定物体加速度大小的因素有哪些？ 2、质量是物体惯性大小的量度，质量越大的物体运动状态越难改变。 复习 物体的加速度与什么有关？ 回顾：我们是怎样研究电流与电压和电阻的关系？ 控制变量法 设计实验 物体的质 量m和物体受的外力F。 物体加速度a与F 质量m是什么关系呢？ 猜想？ 一、【实验目的】 ——定量分析a、F合、m的关系。 二、【实验原理】 研究方法 ： 控制变量法 B．F一定时，a与m的定量关系 A．m一定时，a与F的定量关系 ◆．实验设计: ——参考方案一：用打点计时器探究 小车： 研究对象，可用天平称其质量M. 打点计时器：测量小车运动过程中的加速度a. 砝码盘和砝码：重力mg提供拉力 合力F=? G FN F f 平衡摩擦力： G G1 FN f G1平衡摩擦力 f。 当M ≥m时，可近似认为小车所受的拉力T等于mg. 三、【实验器材】 ——打点计时器，纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小盘和砝码，细绳，低压交流电源，导线，天平，刻度尺． 四、【实验步骤】 1．用天平测出小车、砝码的质量M和小盘与砝码的总质量m，把数据记录下来． 2．安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。 【实验步骤】 3．控制小车质量不变，用细线将小盘与小车相连（小盘质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，测出一组数据。 4．改变小盘内砝码个数，多测几组数据。 算出每条纸带对应的加速度的值，填入表格（一）中。 5．保持小盘内砝码个数不变，改变小车质量，再测几组数据。 并将对应的质量和加速度的值，填入表格（二）中。 五、【数据处理】 1．实验数据的记录处理：m一定，a与F关系 5 4 3 2 1 a(m/s2) F(N) 实验次数 0.10 0.146 0.20 0.302 0.30 0.428 0.40 0.592 0.50 0.751 F/ N a/m·s -2 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 如何更直观地处理数据？ 结论：m一定时， a∝F 【数据处理】 2．实验数据的记录处理：F一定，a与 m的关系 0.290 1.200 5 0.352 1.000 4 0.470 0.750 3 0.692 0.500 2 0.861 0.400 1 a/m ·s -2 m/kg 次数 0.83 1.00 1.33 2.00 2.50 1/m kg -1 m/ kg a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 /kg -1 m 1 结论：F一定时， a∝1/m 六、【注意事项】 1．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动． 2．每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小车受到的拉力才可视为等于小盘和砝码的总重力． 3．改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车． 【注意事项】 4．作图象时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧． 5．作图时两轴标度比例要选择适当，各量须采用国际单位．这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些． 七、【误差来源】 1．测量误差： （1）质量的测量．