探究加速度與物體的質(zhì)量、物體受力的關(guān)系(已修改)
2025-02-14 22:38 本頁(yè)面
【正文】 實(shí)驗(yàn)三 探究加速度與物體的質(zhì)量、物體受力的關(guān)系 探究加速度 a與力 F及質(zhì)量 M的關(guān)系時(shí)，應(yīng)用的基本方法是控制變量法，即先控制一個(gè)參量 —— 小車(chē)的質(zhì)量 M不變，探究加速度 a與力 F的關(guān)系；再控制小盤(pán)和砝碼的質(zhì)量不變，即力 F不變，探究加速度 a與小車(chē)質(zhì)量 M的關(guān)系 . 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、小車(chē)、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小盤(pán)、夾子、細(xì)繩、低壓交流電源、導(dǎo)線、天平、刻度尺、砝碼、薄木塊 . m0和小車(chē)的質(zhì)量 M0 ，只是不把懸掛小盤(pán)的細(xì)繩系在小車(chē)上 (即不給小車(chē)牽引力 ) ：在長(zhǎng)木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，反復(fù)移動(dòng)薄木塊的位置，直至小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力恰好與小車(chē)所受重力在斜面方向上的分力平衡 ，小盤(pán)里放砝碼，先接通電源再放開(kāi)小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn) .計(jì)算小盤(pán)和砝碼的重力，在小盤(pán)和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件下，可以認(rèn)為等于小車(chē)所受的合外力，由紙帶計(jì)算出小車(chē)的加速度，并把力和對(duì)應(yīng)的加速度填入表 (一 )中 ，重復(fù)步驟 4，并多做幾次 ，在小車(chē)上放上砝碼改變小車(chē)的質(zhì)量，讓小車(chē)在木板上滑動(dòng)打出紙帶 .計(jì)算砝碼和小車(chē)的總質(zhì)量M，并由紙帶計(jì)算出小車(chē)對(duì)應(yīng)的加速度 ，重復(fù)步驟 6，并將所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和加速度填入表 (二 )中 表 (一 ) 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 加速度 a/m s2 小車(chē)受力 F/N 1 2 3 4 表 (二 ) 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 加速度 a/m s2 小車(chē)和砝碼的 總質(zhì)量 M/kg 1 2 3 4 二、數(shù)據(jù)處理 ，可使用“研究 勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的方法：先在紙帶上標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量各計(jì) 數(shù)點(diǎn)間的距離，根據(jù)逐差法計(jì)算各條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度 a與小車(chē)所受牽引力 F，然后建立 直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示加速度 a，橫坐標(biāo)表示作用力 F，描 點(diǎn)畫(huà) aF圖象，如果圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，便證明加速 度與作用力成正比 .再記錄各組對(duì)應(yīng)的加速度 a與小車(chē)和砝碼總 質(zhì)量 M，然后建立直角坐標(biāo)系，用縱坐標(biāo)表示加速度 a，橫坐標(biāo) 表示總質(zhì)量的倒數(shù) 描點(diǎn)畫(huà) a 圖象，如果圖象是一條過(guò)原 點(diǎn)的傾斜直線，就證明了加速度與質(zhì)量成反比 1M，1 以小車(chē)、小盤(pán)和砝碼整體為研究對(duì)象得 mg=(M+m)a。以小車(chē)為研究對(duì)象得 F=Ma。求得 本實(shí)驗(yàn)用小盤(pán)和砝碼的總重力 mg代替小車(chē)的拉力，而實(shí)際上小車(chē)所受的拉力要小于小盤(pán)和砝碼的總重力 .小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量越小于小車(chē)的質(zhì)量，由此引起的誤差就越小 .因此，滿足小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量的目的就是減小因?qū)嶒?yàn)原理不完善而引起的誤差 M1F m g m g m gmMm 1M????＜，在平衡摩擦力時(shí)，除了不掛小盤(pán)外，其他的均與正式實(shí)驗(yàn)一樣 (比如要掛好紙帶、接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 )，勻速運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上各相鄰兩點(diǎn)間的距離相等 、紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)間隔距離的測(cè)量誤差、細(xì)繩或紙帶不與木板平行等都會(huì)引起誤差 ，不要把懸掛小盤(pán)的細(xì)繩系在小車(chē)上，即不要給小車(chē)加任何牽引力，并要讓小車(chē)拖著紙帶勻速
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