2　实验：探究加速度与力、质量的关系

[学科素养与目标要求]　

科学探究：1.学会用控制变量法研究物理规律.2.会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的a－F、a－图象.3.会通过实验探究加速度与力、质量的定量关系．

一、实验器材

小车、砝码、砝码盘、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．

二、实验原理

1．实验的基本思想--控制变量法

(1)保持研究对象即小车的质量不变，改变砝码盘内砝码的质量，即改变作用力，测出小车的对应加速度，验证加速度是否正比于作用力．

(2)保持砝码盘中砝码的质量不变，即保持作用力不变，改变研究对象即小车的质量，测出小车对应不同质量的加速度，验证加速度是否反比于质量．

2．三个物理量的测量方法--近似法

本实验的研究对象：小车(装置如图1所示)．

图1

(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：在砝码盘和砝码的总质量远小于小车质量的情况下，可以认为砝码盘和砝码的总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．

三、实验步骤

1．用天平测出小车的质量M，并把数值记录下来．

2．按如图2所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系绳)．

图2