高中物理课件--实验：探究加速度与力、质量的关系.pptxVIP

第四章;第2页;第3页;第4页;一、试验目标

(1)学会用控制变量法探究物理规律。

(2)探究加速度与力、质量关系。;二、试验原理

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它两个量之间关系。

(1)探究加速度与力关系基本思绪：保持物体质量不变，测量物体在不一样力作用下加速度，分析加速度与力关系。

(2)探究加速度与质量关系基本思绪：保持物体所受力不变，测量不一样质量物体在该力作用下加速度，分析加速度与质量关系。;(3)试验方案：这个试验中需要测量物理量有三个：物体加速度、物体所受力、物体质量。质量用天平测量，所以本试验要处理主要问题是怎样测量加速度和物体所受力。

①怎样测量(或比较)物体加速度：

在运动物体上安装一条穿过打点计时器纸带，依据纸带上打出点来测量加速度。在这个试验中也能够测加速度与其它量之间百分比关系。测量不一样情况下(即不一样受力、不一样质量时)物体加速度比值就能够了。;第8页;②怎样提供和测量物体所受恒力：

设计试验装置如图4－2－1所表示。;a．对此试验中力了解：除了在真空中抛出或落下物体(仅受重力)外，仅受一个力物体几乎是不存在。然而，一个单独力作用效果与跟它大小、方向都相同协力作用效果是相同，所以，试验中力F含义能够是物体所受协力。

b．平衡摩擦力：如图4－2－1所表示，纸带穿过打点计时器。为了消除摩擦力对小车影响，可将木板无滑轮一端稍微垫高一些，用小车重力分力来抵消它所受到摩擦力，直到小车不挂重物时能在木板上匀速运动为止。;当挂上重物时，只要重物质量远小于小车质量，那么我们可近似认为托盘和砝码所受重力大小等于小车所受协力大小。增减盘中砝码个数可改变小车所受到协力。;第12页;三、试验器材

打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。;四、试验步骤

(1)用天平测出小车和重物质量分别为M0、m0，并把数值统计下来。

(2)按图4－2－2将试??器材安装好(小车上不系绳)。;(3)平衡摩擦力，把木板无滑轮一端下面垫一薄木板，重复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物小车在斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)。

(4)将重物经过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带统计小车运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物重力m0g。;(5)保持小车质量不变，改变所挂重物重力，重复步骤(4)，多做几次试验，每次小车从同一位置释放，并统计好对应纸带及重物重力m1g、m2g、…;(6)保持小车所受合外力不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码总质量M1，接通电源，放开小车用纸带统计小车运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码。

(7)继续在小车上加放砝码，重复步骤(6)，多做几次试验，在每次得到纸带上标上号码。;五、数据处理

(1)在每条纸带上选取一段比较理想部分，计算出加速度a。

(2)当小车质量M不变时，将每次测出小车受到合外力F和对应加速度a值填入下表。;试验次数n;(3)当小车所受合外力不变时，将每次测量小车质量M和加速度a值填入下表。

表2：F不变，加速度与质量关系;图4－2－3;六、注意事项

(1)平衡摩擦力时不要挂重物，整个试验平衡了摩擦力后，不论以后是改变盘和砝码质量还是改变小车及砝码质量，都不需要重新平衡摩擦力。

(2)试验中必须满足小车和砝码总质量远大于小盘和砝码总质量。

(3)每次释放小车时，小车应靠近打点计时器而且先接通电源再放小车，当小车靠近滑轮时用手按住小车。;(4)各纸带上加速度a，都应是该纸带上平均加速度。

(5)作图像时，要使尽可能多点在所作直线上，不在直线上点应尽可能对称分布在所作直线两侧。离直线较远点是错误数据，可舍去不予考虑。;七、误差分析

(1)在试验中，我们认为钩码重力就等于小车所受协力。但这是有误差，只有在小车质量比较大，钩码重力比较小，且长木板合理倾斜情况下，试验结果才比较理想。

(2)质量测量、长度测量中也存在偶然误差，可经过屡次测量取平均值方法来减小误差。

(3)平衡摩擦力不准而造成误差。

(4)描点作图时存在误差。;八、它案设计

用气垫导轨探究加速度与力、质量关系

(1)试验设计：

①让滑块在砝码拉力作用下做加速运动，统计下滑块经过光电门速度、砝码质量、两光电门间距离。

②保持滑块质量不变，经过增加(或降低)砝码数量来改变拉力大小。重复试验3次。;第26页;(3)数据分析：

设计试验表格，将滑块质量不变时试验数据记入表格并进行