20xx沪科版高中物理必修一52探究加速度与力、质量的关系

20xx沪科版高中物理必修一52探究加速度与力、质量的关系内容摘要：

干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远． (2) 7．探究加速度与力、质量的关系实验中小盘和砝码的总质量 m和车与砝码的总质量 M间必须满足的条件是 ________．实验中打出的纸带如图 5－ 2－ 3所示．相邻计数点间的时间间隔为 s，图中长度单位是 cm，由此可计算出小车运动的加速度是________ m/s2. 图 5－ 2－ 3 答案 ： m≪M 瞬时速度 ◆ 实验目的 1．学会用控制变量法研究物理规律；体会实验的精髓在于 “控制 ”． 2．学会灵活运用图像处理物理问题的方法． 3．探究加速度与力、质量的关系． ◆ 实验原理 本实验共有 F、 m、 a三个参量，研究加速度 a与F及 m的关系时，我们先控制一个参量 ——小车的质量 m不变，讨论 a与 F的关系，再控制小桶和砂子的质量不变，即 F不变，改变小车质量 m，讨论 a与 m的关系． ◆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、小桶、砂子、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平 (带有一套砝码 )、刻度尺． ◆ 实验步骤 1．用天平测出小车和小桶的质量 M和 M′，把数值记录下来． 2．按图 5－ 2－ 4所示把实验器材安装好，只是不把悬挂小桶的细绳系在小车上 (即不给小车加牵引力 )． 图 5－ 2－ 4 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板，反复移动木板的位置，直至小车在斜面上运动时保持匀速运动状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的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桶．先接通电源再放开小车，取下纸带，在打点纸带上标上纸带号码． 5．保持小车的质量不变．在小桶内放入质量为m′的砂，重复步骤 4，在小桶内分别放入质量为 m″、 m 、 … 的砂、再重复 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，按 “测定匀变速直线运动的加速度 ”实验中的方法算出每条纸带的加速度 a. 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． 8．保持砂和小桶的质量不变，在小车上依次加砝码 (也需作好记录 )．重复上述步骤 4和步骤 坐标表示加速度 a，横坐标表示小车及砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果画出相应的点．如果这些点是在一条直线上，就证明加速度与质量成反比． ◆ 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/(ms－ 2) 小车受力 F/N 1 2 3 4 由以上数据画出它的 a－ F关系图像如图 5－ 2－ 5所示． 通过 a－ F关系图像，我们可以得出小车的加速度 a与力 F成正比． 图 5－ 2－ 5 2．把不同质量的小车在相同力作用下产生的加速度填在下表中 实验次数 加速度 a/(ms－ 2) 小车质量 m/kg 1 2 3 4 由以上数据画出它的 a － m 图像及 a －1m 图像，如图5 － 2 － 6 所示． 通过 a － m 和 a －1m关系图像，我们可以得出小车的加速度 a 与质量 m 成反比，与质量的倒数1m成正比． 图 5－ 2－ 6 ◆ 误差分析 1．质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差． 2．因实验原理不完善造成误差：本实验中用砂和小桶的总重力代替小车受到的拉力 (实际上小车受到的拉力要小于砂和。