20xx滬科版高中物理必修一52探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(編輯修改稿)
2024-12-23 09:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 干電池，應(yīng)使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點計時器太遠． (2) 7．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中小盤和砝碼的總質(zhì)量 m和車與砝碼的總質(zhì)量 M間必須滿足的條件是 ________．實驗中打出的紙帶如圖 5－ 2－ 3所示．相鄰計數(shù)點間的時間間隔為 s，圖中長度單位是 cm，由此可計算出小車運動的加速度是________ m/s2. 圖 5－ 2－ 3 答案 ： m?M 瞬時速度 ◆ 實驗?zāi)康? 1．學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律；體會實驗的精髓在于 “控制 ”． 2．學(xué)會靈活運用圖像處理物理問題的方法． 3．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系． ◆ 實驗原理 本實驗共有 F、 m、 a三個參量，研究加速度 a與F及 m的關(guān)系時，我們先控制一個參量 ——小車的質(zhì)量 m不變，討論 a與 F的關(guān)系，再控制小桶和砂子的質(zhì)量不變，即 F不變，改變小車質(zhì)量 m，討論 a與 m的關(guān)系． ◆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、小桶、砂子、夾子、細繩、低壓交流電源、導(dǎo)線、天平 (帶有一套砝碼 )、刻度尺． ◆ 實驗步驟 1．用天平測出小車和小桶的質(zhì)量 M和 M′，把數(shù)值記錄下來． 2．按圖 5－ 2－ 4所示把實驗器材安裝好，只是不把懸掛小桶的細繩系在小車上 (即不給小車加牽引力 )． 圖 5－ 2－ 4 3．平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木板，反復(fù)移動木板的位置，直至小車在斜面上運動時保持勻速運動狀態(tài)，這時小車拖著紙帶運動時受到的摩擦力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡． 4．把細繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶．先接通電源再放開小車，取下紙帶，在打點紙帶上標(biāo)上紙帶號碼． 5．保持小車的質(zhì)量不變．在小桶內(nèi)放入質(zhì)量為m′的砂，重復(fù)步驟 4，在小桶內(nèi)分別放入質(zhì)量為 m″、 m 、 … 的砂、再重復(fù) 4， m′、 m″、 m 、 … 的數(shù)值都要記錄在紙帶上 (或表格內(nèi) )． 6．在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，按 “測定勻變速直線運動的加速度 ”實驗中的方法算出每條紙帶的加速度 a. 7．用縱坐標(biāo)表示加速度，橫坐標(biāo)表示力，根據(jù)實驗結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點．若這些點在一條直線上，便證明了加速度與作用力成正比． 8．保持砂和小桶的質(zhì)量不變，在小車上依次加砝碼 (也需作好記錄 )．重復(fù)上述步驟 4和步驟 坐標(biāo)表示加速度 a，橫坐標(biāo)表示小車及砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)，在坐標(biāo)平面上根據(jù)實驗結(jié)果畫出相應(yīng)的點．如果這些點是在一條直線上，就證明加速度與質(zhì)量成反比． ◆ 數(shù)據(jù)處理 1．把小車在不同力作用下產(chǎn)生的加速度填在下表中 實驗次數(shù) 加速度 a/(ms－ 2) 小車受力 F/N 1 2 3 4 由以上數(shù)據(jù)畫出它的 a－ F關(guān)系圖像如圖 5－ 2－ 5所示． 通過 a－ F關(guān)系圖像，我們可以得出小車的加速度 a與力 F成正比． 圖 5－ 2－ 5 2．把不同質(zhì)量的小車在相同力作用下產(chǎn)生的加速度填在下表中 實驗次數(shù) 加速度 a/(ms－ 2) 小車質(zhì)量 m/kg 1 2 3 4 由以上數(shù)據(jù)畫出它的 a － m 圖像及 a －1m 圖像，如圖5 － 2 － 6 所示． 通過 a － m 和 a －1m關(guān)系圖像，我們可以得出小車的加速度 a 與質(zhì)量 m 成反比，與質(zhì)量的倒數(shù)1m成正比． 圖 5－ 2－ 6 ◆ 誤差分析 1．質(zhì)量的測量誤差，紙帶上打點計時器打點間隔距離的測量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差． 2．因?qū)嶒炘聿煌晟圃斐烧`差：本實驗中用砂和小桶的總重力代替小車受到的拉力 (實際上小車受到的拉力要小于砂和
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