实验：探究加速度与力、质量的关系

1、§ 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系【学习目标】1学会用控制变量法研究物理规律。12会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的a -F、a -甬图象。3通过实验探究加速度与力、质量的定量关系。【学习重点】/ 11会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的a -F、a -M图象。2通过实验探究加速度与力、质量的定量关系。【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【实验基础】实验原理及操作和畫H时、抵駅 世骂堆，小匕一常舟左It郭的掘木豪、*卷、丸F卑黑、 船爪交施咆詡、廿肚.人平*ftiit尺*妞砒.曲木块皋农證器交聊植卩丸注忙鼻蚤一小亍的感Wat不变.療丸里血 jft j內廉制小Ot

2、*i业丙的质辭不不赶，撵丸皿通度wWtr 叩不揃牛l辛別n)(計早nr播九弁丘点厲聃齐*定捕粼的 鬧尸両I 一堪碍卑壊.愎出瑶勺 建F幣uimtil)小魁渤过览册堆过帯轮華r + 4 h.狂案通也翼后at井恥敢卜転带若y码 舉艰怜*4：的虞掛甘不直，股吃弦码柯十At苗底扯B,末辽少丽軾典宦屮獻购履it-母空.沖帝申牛崛总耳.武対tn半聲【数据处理及分析】、数据处理a1 F11 计算法：测得加速度或加速度之比(等于位移之比)后，通过计算看看是否满足02 = F2a1_ M1 a2 M2。2.图象法：以拉力 F为横坐标，加速度a为纵坐标，描绘a -F图象，看看图象是否为过原1点的倾斜直线；以m为横

3、坐标，加速度a为纵坐标，描绘a -M图象，看看图象是否为过原点的倾斜直线。3.实验结论(1)保持物体质量不变时，物体的加速度a与所受力F成正比。(2)在力F不变时，物体的加速度a与质量M成反比。、误差分析1实验原理不完善造成系统误差2测量、操作不够准确造成偶然误差（1）质量的测量误差。（2）纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差。（3）拉线或纸带不与木板平行会造成误差。（4）平衡摩擦力不够（或过度）造成的误差，该误差使作出的图线在横轴（或纵轴）上产生截距。三、注意事项1 平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和重物的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦

4、力。2实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和重物的总质量。只有如此，重物和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。3小车应靠近打点计时器且先接通电源再放手。4作图象时，要使尽可能多的点落在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧，离直线较远的点应该舍去不予考虑【课堂互动考点探究】W 用如图所示的装置研究在作用力F定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：A 用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量B按图装好实验器材C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶D 将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系

5、列点，并在纸带上标明小车质量E. 保持小桶及其中沙子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值, 重复上述实验F. 分析每条纸带，测量并计算出加速度的值G. 作a -M关系图象，并由图象确定 a -M关系（1）该同学漏掉的重要实验步骤是 ，该步骤应排在步实验之后。/在上述步骤中，有错误的是 ，应把改为。/在上述步骤中，处理不恰当的是，应把改为。/【即学即练】1 （2016淄博高一检测）探究加速度与力、质量的关系 ”实验中：（1）当质量M 定时，a与F合成;当力F 定时，a与M成。（2）如图所示为 探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图，以下做法正确的是 。A 平衡摩擦力时，应将

6、重物用细绳通过定滑轮系在小车上B .本实验中探究的方法是控制变量法C.实验时，先放开小车，后接通电源D .重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究结果也不会产生影响仁j 砂 某同学利用实验装置研究 a与F之间的关系，测得小车的加速度a和拉力F的数据见下表：F/N0.200.300.400.50a/(m s 2)0.100.210.290.40根据表中数据在坐标图中画出a -F的图线;(2)结合实验装置，说明图线不过原点的原因是什么？如何进行改正?【即学即练】2用如图所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。(1)为了消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下，把木板不带

7、滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做运动;(2)某次实验测得的数据如下表所示，根据这些数据在如图所示的坐标图中描点并作出图1 象，利用a计图象求得合力大小为N。(结果保留两位有效数字)1砂14.03.62.01.41.0a/(m s 2)1.21.10.60.40.3 /【随堂演练当堂达标 】1关于探究加速度与力、质量的关系的实验，下列说法中符合实际的是（）A 通过同时改变小车的质量和小车受到的拉力，归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B 通过保持小车的质量不变，只改变小车的拉力，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C.通过保持小车的拉力不变，只改变小车的质量，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系D .先保持小车的质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车的拉力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关2如图所示，在 探究加速度与力、质量的关系 ”的实验中，若1、2两个相同的小车所受拉 力分别为F1 F2,车中所放砝码的质量分别为ml、m2,打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为xl、x2，则在实验误差允许的范围内 （）A .当m1= m2, F1= 2F2 时，x1 = 2x2B .当m1 = m2、F1 = 2F2 时，x2 = 2x1C.当F1= F2、m1 = 2m2 时，x1 = 2x2D .当F1