实验探究加速度与力质量的关系（实验报告）

4.2实验报告：探索加速度与物体质量和力的关系实验目的1.学会用控制变量法学习物理规律。2.探索加速度与物体的质量和力之间的关系。3.掌握灵活运用图像处理的方法。实验原理在探索加速度a、力f和质量m之间的关系时，所采用的基本方法是_ _ _ _ _ _ _，即控制参数为的汽车的质量m保持不变，并讨论加速度a和力f之间的关系。然后，控制小盘的质量和重量不变，即力f不变，改变小盘的质量m，并讨论加速度a与质量m的关系。实验设备打点计时器、复写纸和纸带、一端带天车的长木板、手推车、小碟、电源、砝码、电线。实验步骤一、质量测量1.用天平测量小车的总质量m和重量，小碟的总质量m和重量，并记录测量结果。二。仪器安装和摩擦平衡2.如图1所示安装实验设备，但不要将悬挂小盘的绳子系在汽车上，也就是说，不要给汽车增加牵引力。图13.平衡摩擦力：在没有天车的情况下，将一块板放在长板的末端。在斜面上拖动纸带时，反复移动纸板的位置，直到小车能保持移动状态。这时，汽车的摩擦阻力正好与重力的分力保持平衡。三、保持汽车质量不变，研究汽车与汽车的关系4.将绳子系在手推车上，然后将小盘挂在天车周围。首先是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _，然后是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。给计时器打点，在纸带上画一系列的点。完成点后，切断电源，取出纸带，并在纸带上标记纸带编号。5.保持小车的质量和重量不变，在小碟中放入适量的重量，记录小碟的总质量和重量，并重复步骤4。在小碟中放入适量的砝码，记录小碟的总质量m”和砝码，重复步骤4，重复三次，获得三个纸带。6.在每条纸带上选择一个理想区域，标记计数点，测量计数点之间的距离，计算每条纸带上的加速度值，并将其记录在表1中。表1实验次数加速度a/(ms-2)小车力F/N1234四、保持小盘的质量和重量不变，研究并购与并购的关系7.保持小碟中砝码的数量不变，将砝码放在小车上以改变小车的质量，并让小车在板上滑动以制作纸带。计算砝码和小车的总质量M，并计算纸带对应小车的加速度。更改台车上的重量数量，重复步骤7，并在表(2)中填入相应的质量和加速度。表2实验次数加速度a/(ms-2)汽车和重量总质量M/kg手推车的总质量和重量123数据处理1.为了计算汽车在各种条件下的加速度，可以使用“研究匀速直线运动”的方法：首先在纸带上标记计数点，测量计数点之间的距离，并根据公式A=计算加速度。图22.(1)根据表(1)，纵坐标代表加速度a，横坐标代表作用力f，作用力的大小f等于小盘的总重力和重量，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点。如果这些点在穿过原点的直线上，则证明加速度a与作用力f成正比，如图2所示。(2)根据表(2)，加速度a用纵坐标表示，小车的质量m和重量用横坐标表示，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点。发现这些点落在类似于反比函数的曲线上。我们怀疑a和m可能成反比。为了验证猜想的正确性，加速度a用纵坐标表示，小车的总质量和重量的倒数用横坐标表示，相应的点根据1.必须做好平衡摩擦力的工作，也就是说，提出一个合适的坡度，这样重力沿汽车坡度方向的分量正好平衡汽车的摩擦阻力。在平衡摩擦力时，不要把挂着小碟子的细铁丝系在汽车上，也就是说，不要给汽车增加任何牵引力，让汽车拖着点点纸带移动。2.不需要重复实验步骤2和3，即在整个实验中摩擦力平衡后，无论小盘和砝码的总质量是否发生变化，或者小盘和砝码的总质量将来是否发生变化，摩擦力都不需要再平衡。3.每条纸带必须在小车的总质量和小车上增加的重量远大于小碟的总质量和重量的条件下打孔。只有这样，小盘的总重力和重量才能被视为小车上的拉力。4.在改变牵引力和小车质量后，小车应在每次开始时尽可能靠近打点计时器，并应先接通电源，然后释放小车，小车应在到达滑轮前被按压和保持。误差分析1.质量测量误差，纸带、拉线或纸带与木板不平行时的点计时器点间距的测量误差等。会导致错误。2.实验原理不完善造成的误差：在本实验中，用小盘和砝码的总重力来代替小车的拉力(事实上，小车的拉力小于小盘和砝码的总重力)。这是一个系统性的错误。小碟的总质量和重量越接近手推车的质量，误差就越大；相反，小盘的总质量和重量越小，误