人教版必修一42實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的8(完整版)
【正文】 ? 上述實(shí)驗(yàn)步驟，正確的排列順序是__________． ? 答案： AEDBC ? 解析： 由該節(jié)的學(xué)習(xí)不難得出答案為 A、 E、D、 B、 C. ? 規(guī)律總結(jié)： (1)實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶及復(fù)寫紙片、小車、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小盤和砝碼、細(xì)繩、低壓交流電源、兩根導(dǎo)線、天平 (帶有一套砝碼 )、刻度尺． ? (2)實(shí)驗(yàn)步驟需要注意的問(wèn)題： ? ① 平衡摩擦力要適度，不能出現(xiàn)平衡不足或平衡過(guò)度的問(wèn)題． ? ② 為保持紙帶上所打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)速度為零，需先通電后放車． ? ③ 實(shí)驗(yàn)中需保證盤和盤中所放砝碼的總質(zhì)量 m與小車和砝碼總質(zhì)量 M的關(guān)系為 m?M. ? 變式訓(xùn)練 2 在 “ 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 ” 的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)所需器材除了一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、兩個(gè)小車、細(xì)繩、兩個(gè)砝碼盤、夾子外，還需要哪些器材？ ? 答案： 砝碼、天平、刻度尺． ? 例 3實(shí)驗(yàn)：在 “ 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 ” 的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖 (1)所示． ? (1)為驗(yàn)證小車質(zhì)量 M不變時(shí)， a與 F成正比．小車質(zhì)量 M和沙及桶的質(zhì)量 m分別選取下列幾組數(shù)值：應(yīng)該用哪組效果會(huì)好 ( ) ? A． M＝ 500g， m分別為 50g、 70g、 100g、125g ? B． M＝ 500g， m分別為 20g、 30g、 40g、50g ? C． M＝ 200g， m分別為 50g、 70g、 100g、125g ? D． M＝ 200g， m分別為 30g、 40g、 50g、60g ? (2)有兩位同學(xué)通過(guò)測(cè)量作出 a－ F圖象，如上圖 (2)所示甲、乙中的 A、 B圖線．試分析： ? A圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是 ? ______________________________________； ? A圖線上部彎曲的原因是 ? ____________________________________________； ? B圖線在縱軸上有截距的原因是 ? ______________________________________． ? 答案： (1)B ? (2)① 沒(méi)有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠 ? ② 未滿足沙和沙桶質(zhì)量 m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 M ? ③ 平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板傾角過(guò)大，小車沿斜面向下分力大于摩擦力，使尚未對(duì)小車施加力時(shí)，小車已有加速度． ? 解析： 實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要物體的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，效果才顯著．自然界中存在摩擦的影響，所以，要平衡摩擦力，這樣畫出的應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜向上的直線．為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)使 M?m，為此選 B組數(shù)值誤差較小，所畫的 a－ F圖線就會(huì)比較準(zhǔn)確． ? 規(guī)律總結(jié)： (1)實(shí)驗(yàn)原理中設(shè)定為光滑水平面情形，所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)平衡摩擦力，若未平衡摩擦力或平衡不當(dāng)就會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)誤差． ? (2)實(shí)驗(yàn)中若把沙和沙筒所受的重力 mg當(dāng)做小車和砝碼 (總質(zhì)量為 M)所受的拉力，須滿足 m?M的條件，這個(gè)條件越不滿足，所帶來(lái)的系統(tǒng)誤差也就越大． ? 變式訓(xùn)練 3 某同學(xué)用如左下圖所示的裝置探究物體的加速度與作用力的關(guān)系時(shí)，他把砝碼的總重力作為小車的拉力，并依次測(cè)出了小車的加速度，然后畫出了如右下圖所示的圖象，該圖象雖是一條直線，但不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)．請(qǐng)你分析一下原因，應(yīng)如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)才能使實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)？ ? 答案： 由題圖可知，當(dāng)拉力從 0增到 F0的過(guò)程中，物體的加速度為零，說(shuō)明小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此必然存在一個(gè)力與拉力大小相等、方向相反，這個(gè)力一定是小車受到的摩擦力．可以使木板的一端抬高，使小車在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，這樣就可以消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)圖象的影響． ? 一、加速度與力的關(guān)系 ? 保持物體的 __________不變，測(cè)量物體在不同的力的作用下的 __________，分析__________與 __________的關(guān)系． ?
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