2017-2018学年高中物理人教版必修1 第四章 第2节 实验:探究加速度与力、质量的关系
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  第2节实验:探究加速度与力、质量的关系

  

  

  一、实验目的

  1.学会用"控制变量法"探究加速度与力、质量的定量关系。

  2.会用图像表示加速度与质量、加速度与力之间的关系。

  二、实验原理

  实验的基本思路--控制变量法

  1.保持研究对象即小车的质量不变,改变小桶内砂的质量,即改变作用力,测出小车的对应加速度,验证加速度是否与作用力成正比。

  2.保持小桶中砂的质量不变,即保持作用力不变,改变研究对象即小车的质量,测出小车的对应加速度,验证加速度是否与质量成反比。

  三、实验器材

  小车、砝码、小桶、砂、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平。

  四、方案设计

  1.三个物理量的测量方法--近似法

  (1)小车质量的测量:利用天平测出,在小车上增减砝码可改变小车的质量。

  (2)拉力的测量:当小桶和砂的质量远小于小车质量的情况下,可以认为小桶和砂的重力近似等于小车所受的拉力(合外力)。

  (3)加速度的测量:由纸带根据公式Δx=aT2,结合逐差法计算出小车的加速度。

  2.实验数据的处理方法--图像法、"化曲为直"法

   (1)研究加速度a和力F的关系

  以加速度a为纵坐标,力F为横坐标,根据测量数据描点,然后作出图像,如图4­2­1所示,若图像是一条通过原点的直线,就能说明a与F成正比。

  

  图4­2­1

  (2)研究加速度a与质量m的关系

如图4­2­2所示,因为a­m图像是曲线,检查a­m图像是不是双曲线,就能判断它们之间是不是反比例关系,但检查这条曲线是不是双曲线,相当困难。若a和m成反比,则