【正文】 平衡摩擦力 B (2)D 6 V 電壓的蓄電池 6 V 交流電壓的學(xué)生電源 (3)G 作 a－ M 關(guān)系圖象 作 a－ 1M關(guān)系圖象 a/ms1) 兩光電門間的距離s/m 滑塊加速度的 計 算 值a/(ms2) 1 2 3 4 5 ⑤ 在上面坐標(biāo)圖中的坐標(biāo)中軸上表上適當(dāng)?shù)目潭?，并把上表的?shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中描點，并把各點用平滑的曲線連起來。下表是某同學(xué)的測量數(shù)據(jù)，請計算滑塊 質(zhì)量的倒數(shù) 和滑塊加速度的計算值 a，并填入表格中（小數(shù)點后保留 二 位有效數(shù)據(jù)）。 ③ 用公式 asvv 22122 ?? 計算出滑塊的加速度。s－ 2 （ 1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在所示坐標(biāo)系中作出 a－ F 圖象． （ 2）圖象斜率的物理意義是 ___________________ （ 3）圖線不過 原點的原因可能是 _____________． 答案： （ 1）作出的 a－ F 圖象如 答 圖 432 所示． （ 2）質(zhì)量的倒數(shù) 1/m （ 3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不 夠完全；由 a－ F 圖象可知，當(dāng)力 F N時，小車沒有動，說明此時小車所受的摩擦力沒有完全被平衡掉． 觸類旁通 1． 在做物體的質(zhì)量一定，探究物體的加速度 a 和物體受到的合外力 F 的大小關(guān)系實驗時，利用測得數(shù)據(jù)計算出物體的加速度后，將計算出的加速度值記錄在下面反映加速度 a和力 F 的關(guān)系表中： a/( m加速度越大，即砝碼的合力越大，砝碼所受拉力與重力相差越大。s1) 兩光電門間的距離s/m 滑塊加速度的計算值 a/(ms2) 1 50 2 100 3 150 4 200 5 250 圖 431 圖 432 ⑤ 在上面坐標(biāo)圖中的坐標(biāo)中軸上表上適當(dāng)?shù)目潭?，并把上表的?shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中描點，并把各點用平滑的曲線連起來。s2）。 3．實驗與探究過程 ① 讓滑塊在砝碼拉力作用下做加速運動，記錄下滑塊通過光電門的速度 1v 、 2v 、砝碼的質(zhì)量 m、兩光電門間的距離 s。 課堂互動探究 知識點 1 ：探究加速度與力的定量關(guān)系 新知探究 1．實驗的基本思路：保持物體的質(zhì)量不變，測量物體在受到不同力時的加速度，分析加速度與力的關(guān)系． 2．探究實驗裝置： 如圖所示，氣墊導(dǎo)軌是一種摩擦力很小的實驗裝置，它利用從導(dǎo)軌表面小孔噴出的壓縮空氣，在滑塊與導(dǎo)軌之間形成很薄的空氣膜，將滑塊從導(dǎo)軌面上托起，使滑塊與導(dǎo)軌不直接接觸，滑塊在滑動時只受空氣層間的內(nèi)摩擦 力和周圍空氣的微弱影響，這樣就極大地減少了力學(xué)實驗中難于克服的摩擦力的影響，滑塊的運動可以近似看成無摩擦運動，使實驗結(jié)果的精確度大為提高。 第四章 力與運動 第三節(jié) 探究物體運動與受力的關(guān)系 課前自主預(yù)習(xí) 1．加速度與物體的 、 之間有關(guān)系，要同時確定它們之間的關(guān)系，一般采用 ，即先保持 測量另外兩個量之間的關(guān)系。 5．答案： A；解析：根據(jù)實驗結(jié)果，在質(zhì)量一定的情況下，加速度與合外力成正比，故 A正確；速度與外力無因果關(guān)系， B 錯；速度大，加速度不一定大，故 C 錯；兩物體受力方向相同，即加速度方向相同，而速度方向不一定相同，故 D 錯。 用擋光板的寬度 d 除以 擋光的時間間隔 t 即可得到滑塊通過光電門的速度，即tdv?。下表是某同學(xué)的測量數(shù)據(jù)，請計算滑塊所受拉力大小的近似值 F 和滑塊加速度的計算值 a，并填入表格中（小數(shù)點后保留 二 位有效數(shù)據(jù)， g取 10 ms1) 兩光電門間的距離s/m 滑塊加速度的計算值 a/(ms1) 滑塊通過光電門 2 的速度 v2/(m通過對砝碼進(jìn)行受力分析可知，如果兩者相等，砝碼所受的合力將為零，下落過程應(yīng)該是勻速直線運動，這顯然與事實不符。 [例 1]在質(zhì)量一定，研究加速度與力的關(guān)系時，某同學(xué)根據(jù)精確的測量，記錄數(shù)據(jù)如下表： F/N a/m ② 在滑塊上增加（或減少）橡皮泥來改變滑塊的質(zhì)量，重復(fù)進(jìn)行幾次，記下實驗數(shù)據(jù)。 s2 F/N 0 a —1M 圖像 。s1) 兩光電門間的距離s/m 滑塊加速度的 計 算 值a/(ms1) 滑塊通過光電門 2 的速度 v2/(m 2． 從實驗中可以得到，在合外力保持不變的情況下，滑塊的加速度與質(zhì)量的倒數(shù)成正比，即加速度與質(zhì)量程反比。 【實驗原理】 1．當(dāng)研究對象有兩個以上的參量發(fā)生變化時，設(shè)法控制某些參量使之不變，而研究另外兩個參量之間的變化關(guān)系的方法叫控制變量法．本實驗中有力 F、質(zhì)量 M 和加速度 a 三個變量，研究加速度 a 與 F 及 M 的關(guān)系時，先控制質(zhì)量 M 不變，討論加速度 a 與力 F 的關(guān)系；然后再控制力 F 不變，討論加速度 a 與質(zhì)量 M 的關(guān)系． 2．實驗中需要測量的物理量和測量方法是：小車及砝碼的總質(zhì)量 M；用天平測出． 小車受到的拉力 F 認(rèn)為等于托盤和砝碼的總重力 mg． 小車的加速度 a 利用紙帶根據(jù) Δs=aT2 計算． 【實驗器材】 打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙片、小車、一端附有定滑輪的長木板、重物、夾子、細(xì)繩、低壓交流電源、導(dǎo)線、天平（帶有一套砝碼）、刻度尺、砝碼． 【實驗步驟及數(shù)據(jù)處理】 1．用天平測出小車和砝 碼的總質(zhì)量 M，小盤和砝碼的總質(zhì)量 m，把數(shù)值記錄下來． 2．按如圖 338 所示把實驗器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在車上，即不給小車加牽引力． 3．平衡摩擦力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板．反復(fù)移動木板的位置，直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態(tài)．這時，小車拖著紙帶運動時受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡 ，紙帶上點與點之間的間隔相等 ． 4．把細(xì)繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小盤，先接通電源再放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，打 完點后切斷電源，取下紙帶，在紙帶上標(biāo)上紙帶號碼． 5．保持小車和砝碼的質(zhì)量不變，在小盤里放入適量的砝碼，把小盤和砝碼的總質(zhì)量 m′記錄下來，重復(fù)步驟 4．在小桶內(nèi)再放入適量砝碼，記錄下小盤和砝碼的總質(zhì)量 m″，再重復(fù)步驟 4． 6．重復(fù)步驟 5 兩次，得到三條紙帶． 7．在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，標(biāo)明計數(shù)點，測量計數(shù)點間的距離，算出每條紙帶上的加速度的值． 8．用縱坐標(biāo)表示加速度 a，橫坐標(biāo)表示作用力 F，作用力的大小 F 等于小盤和砝碼的總重力，根據(jù)實驗結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點，如果這些點是在一條過原點的直線 上，便證明了加速度與作用力成正比． 9．保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變，在小車上加砝碼，重復(fù)上面的實驗，用縱坐標(biāo)表示加速度 a，橫坐標(biāo)表示小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)實驗結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點．如果這些點是在一條過原點的直線上，就證明了加速度與質(zhì)量成反比． 【實驗結(jié)論】 質(zhì)量不變時，加速度與合外力成正比；合外力 F 不變時，加速度與質(zhì)量成反比。 答案： A 2．（單選） 在 “探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 ”的實驗中，下列做法和理由正確的是 ( ) A．實驗中所用電源為低壓直流電源 B．可以將裝有砂子的小桶代替鉤碼，這樣會使實驗更加方便 C．實驗結(jié)果不用 a m 圖像，而用 a 1m圖像，是為了便于根據(jù)圖像直觀地作出判斷 D．改變小車質(zhì)量時，要重新平衡摩擦力 解析：打點計時器要用交流電源；用沙桶代替鉤碼，是因為可 以連續(xù)改變拉力的大小，但并不是由于更加方便；從本實驗中平衡摩擦力來看，改變小車質(zhì)量時，并不用重新平衡摩擦力．故 C 正確． 答案： C 3． 如圖 4317所示，是某次利用氣墊導(dǎo)軌探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗裝置安裝完畢后的示意圖，圖中 A為沙桶和砂， B 為定滑輪， C 為滑塊及上面添加的砝碼， D為紙帶，E 為電火花計時器， F 為蓄電池，電壓為 6 V， G 是電鍵，請指出圖中的三處錯誤： (1)__________________________