2025版人教版高中物理精讲精练必修1第15讲：实验：探究加速度与力、质量的关系 原卷版.pdfVIP

第15讲：实验：探究加速度与力、质量的关系

【考点归纳】

考点一：实验图像问题

考点二、加速度与力、质量的关系探究实验

考点三：实验的创新改进

【知识归纳】

知识点一、实验思路控制变量法

—

1．探究加速度与力的关系

保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力，测得不同拉力下小车运动的加速度，分析加速度与

拉力的定量关系．

2．探究加速度与质量的关系

保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加重物改变小车的质量，测得不同质量的小车对应的加速度，分析加速

度与质量的定量关系．

知识点二、物理量的测量

1．质量的测量：用天平测量．在小车中增减砝码的数量可改变小车的质量．

2．加速度的测量

方法：让小车做初速度为的匀加速直线运动，用刻度尺测量小车移动的位移，用秒表测量发生这段位移所

(1)10x

2x

用的时间t，然后由a＝计算出加速度a.

t2

2

(2)方法2：由纸带根据公式Δx＝aT，结合逐差法计算出小车的加速度．

方法：不直接测量加速度，求加速度之比，例如：让两个做初速度为的匀加速直线运动的物体的运动时间

(3)30t

a1x1

相等，测出各自的位移x1、x2，则＝，把加速度的测量转换成位移的测量．

a2x2

知识点三．力的测量

在阻力得到补偿的情况下，小车受到的拉力等于小车所受的合力．

(1)在槽码的质量比小车的质量小得多时，可认为小车所受的拉力近似等于槽码所受的重力．

(2)使用力传感器可以直接测量拉力的大小，不需要使槽码的质量远小于小车的质量．

三、实验器材

小车、砝码、槽码、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平．

知识点四、进行实验

1．用天平测出小车的质量m，并把数值记录下来．

．按如图所示的装置把实验器材安装好小车上先不系细线．

2()

3．补偿阻力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木位置，启动打点计时器，直到轻推小车使

小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)，此时小车重力沿斜面方向的分力等于打点

计时器对小车的阻力和长木板的摩擦阻力及其他阻力之和．

4．把细线绕过定滑轮系在小车上，另一端挂上槽码．保持小车质量不变，改变槽码的个数，以改变小车所受的拉

力．处理纸带，测出加速度，将结果填入表中．

1

表1小车质量一定

拉力F/N

加速度－2

a/(m·s)

5.保持槽码个数不变，即保持小车所受的拉力不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，求出相应的加速度，把

数据记录在表2中．

表小车所受的拉力一定

2

质量m/kg

－2

加速度a/(m·s)

考点五、数据分析

1．分析加速度a与力F的定量关系

由表1中记录的数据，以加速度a为纵坐标，力F为横坐标，根据测量数据描点，然后作出a－F图像，如图所示，

若图像是一条过原点的直线，就能说明a与F成正比．

2．分析加速度a与质量m的定量关系