第二节实验：探究加速度、力、质量之间的关系讲义

【学习目标】

1．掌握在研究三个物理量之间关系时，常用的控制变量法

2．理解物体的加速度大小与力有关，也与质量有关

3．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系

4．根据原理去设计实验，处理实验数据，得出结论

5．会分析数据表格，利用图象寻求物理规律

【要点梳理】

要点一、怎样测量（或比较）物体的加速度

1．物体做初速为0的匀加速直线运动，测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间，由公式算出加速度。

2．可以在运动物体上连一条纸带，通过打点计时器打点来测量加速度。

3．也可以不测加速度的具体数值，而测不同情况下（即不同受力时、不同质量时）物体加速度的比值。根据，测出两初速度为0的匀加速运动在相同时间内发生的位移x1、x2，位移比就是加速度之比，即。

要点二、怎样提供和测量物体所受的恒力

　　在现实中，仅受一个力的情况几乎是不存在的。一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的，因此，在实验中我们只要测出物体所受的合力即可。如何为运动的物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？

　　可以在绳的一端挂钩码，另一端跨过定滑轮拉物体，使物体做匀加速运动的力就是物体的合力，这个合力等于钩码的重力。通过测量钩码的重力就可测得物体所受的合力。

要点三、平衡摩擦力

　　依据上面的方案中做匀变速运动的物体，受的合力并不等于钩码的重力。这是由于物体在相对运动，还要受到滑动摩擦力。

　　如何减小滑动摩擦力，使我们所测得的钩码重力尽可能接近于物体所受的合力？

①使用光滑的木板；

②平衡滑动摩擦力。将木板一端垫高，让物体从木板上匀速滑下，此时物体的重力分力就等于物体所受的摩擦力。

③平衡摩擦力后，当小车的质量发生改变时，不用再平衡摩擦力。这是由于，等式的两边质量可以抵消，即与物体的质量大小没有关系。

要点四、如何处理实验数据

　　本实验的数据处理可以采用计算法和图象法两种不同的方法：

1．计算法

　　测得加速度或加速度之比（等于位移之比）后，通过计算看看是否满足

、

2．图象法

测得加速度后，用拉力F为横坐标，加速度a为纵坐标，描绘a-F图象，看看图象是否为过原点