第2节　实验：探究加速度与力、质量的关系 课件.ppt

[针对训练2]如图所示“探究加速度与力的关系”的实验装置.(1)平衡摩擦力时，要先________(选填“挂上”或“取下”)钩码进行实验操作.(2)平衡摩擦力后，在小车内放入4个相同的砝码，并保持小车和砝码的总质量不变．逐渐增加钩码的个数，测量小车(包括砝码)的加速度和钩码重力，探究加速度与力的关系．这样操作比不在小车上放砝码而进行同样的实验，结果会更______(选填“准确”或“不准确”)．(3)如果平衡摩擦力时过度，木板与桌面的夹角偏大，挂1个钩码时，测得小车的加速度为a，挂2个钩码时，测得小车的加速度为a′，则a′______2a(选填“＞”或“＜”)．解析：(1)由于平衡摩擦力时是利用小车重力沿斜面方向上的分力与摩擦力平衡，检验的方法是看小车是否做匀速运动，故操作过程中应将钩码取下．(2)在本实验中是将钩码重力作为小车所受合力的，而实际上当小车加速运动时钩码也加速下降，绳中拉力小于钩码的重力，且钩码相对小车质量越大，这种系统误差越大，故在小车上放置砝码越多，系统误差越小．(3)当木板与桌面间夹角偏大时，重力沿板面的分力大于摩擦力，二者合力设为F0，则挂1个钩码时有mg＋F0＝Ma，挂2个时2mg＋F0＝Ma′，可见Ma′＝2mg＋F02mg＋2F0＝2Ma，即a′2a.答案：(1)取下(2)准确(3)热点三实验改进与创新?【例3】如图，小明同学利用拉力传感器和速度传感器探究加速度与物体受力的关系，在长木板上相距为L的两点各安装一个速度传感器A、B，分别记录小车到达A、B时的速率，主要实验步骤如下：①调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力；②释放小车，让小车依次经过A、B速度传感器，记录速度vA、vB和拉力传感器的数值F；③增加钩码数量，重复步骤②③，得到多组数据；④利用以上各组数据计算出小车加速度a，并作出a－F图像．(1)本实验有关的说法正确的是________．A．两速度传感器之间的距离应适当远些B．平衡小车受到的摩擦力时要挂上钩码C．改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质量D．不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量(2)步骤④中小车加速度a＝__________________(请用题中符号表示)．(3)根据本实验作出的a－F图像最接近_______________________．[解析](1)两速度传感器之间的距离应适当远些，增大L，可以减小误差，故A正确；平衡摩擦力时，不能将钩码通过细线挂在小车上，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，故B错误；由于拉力是通过传感器测得的，故不需要满足所挂钩码的质量远小于小车质量，故C错误；由于探究加速度与物体受力的关系，所以不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量，故D正确．[针对训练3]两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码(图甲)．小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小．小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线(图乙)，控制两辆小车同时开始运动和结束运动．解析：实验过程中，当两小车质量相同时，砝码(包括砝码盘)重力越大，相同时间内位移越大，则加速度越大，进行实验时会发现，加速度与所受拉力成正比；若砝码重力不变，即拉力不变时，质量越大的小车，相同时间内位移越小，即加速度越小，进行测量分析知，加速度与质量成反比．如果砝码(包括砝码盘)的重力G远小于小车的重力Mg时，G近似等于拉力F.答案：加速度与拉力成正比加速度与质量成反比G?Mg本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放第四章运动和力的关系*返回导航下一页上一页物理第四章运动和力的关系第2节实验：探究加速度与力、质量的关系01基础储备明确原理02热点实验典例解读一、实验目的1．学会用控制变量法探究物理规律．2．探究加速度与力、质量的关系．3．掌握利用图像处理数据的方法．二、实验原理采用控制变量法，在探究加速度与力、质量三者关系时，先让其中一个量保持不变来探究其他两个量之间的关系．1．控制小车的质量M不变，分析加速度a与力F的关系．2．控制砝码和小盘的质量不变，即力F不变，改变小车的质量M，分析加速度a与M的关系．三、实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、重物、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺．四、实验步骤1．测质量：用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M0.2．安装器材：按如图所示将实验器材安装好(小车上不系绳)．3．平衡摩擦力：把木板无滑轮的一端下面垫一薄木块，反复移动其