资源简介

F
物体运动状态变化
加速度a
牛一
存在
m
改变的难易程度
2.实验：探究加速度与力、质量的关系
阅读课本及练习册回答以下几个问题：
1、实验目的
2、需要测哪些物理量，如何测量这些物理量
3、需哪些实验器材
4、实验方案及具体的操作步骤
5、实验过程中的注意事项有哪些，分析误差存在的原因
1、探究加速度与力、质量的关系（a/F/m）
2、巩固用图像处理数据的方法，培养收集信息、获取证据的能力
3、知道如何平衡摩擦力、减小系统误差等操作方法。
一、实验目的
3.研究三者间关系的思路
m
F1
m
F2
F1m2
F
m1m1
F
F大，a大
m小，a大
a∝F?
猜想
a∝ ?
a∝ ?
a∝F2 ?
⑴m一定
⑵F一定
控制变量法
研究方法
天平
????????=????????2
?
用打点计时器打出纸带
1.质量的测量
2.加速度的测量
二、物理量的测量
????=????4+????5+????6?????1?????2?????39????2
?
3.力的测量：力传感器、测力计、钩码
三、实验方案实例欣赏
图一
图二
图三
图四
控制变量法
θ
⑴平衡摩擦力——阻力补偿法
操作：不挂槽码，让纸带穿过打点计时器限位孔，将木板远离定滑轮的一端适当垫高，给小车一定的初速度，直到小车恰好匀速运动。
平衡摩擦力后， F合=F
实验中改变拉力或小车质量，需要重新平衡摩擦力吗？
思考
Gcosθ
Gsinθ
G
θ
FN
Ff
⑵加速度与质量的关系：
⑴加速度与力的关系：
小车质量不变，通过改变槽码的个数以改变小车所受的拉力。找出a与 F 的关系
槽码的个数不变，通过在小车上增加重物改变小车的质量。找出a与 M 的关系
具体思路
装置图
控制变量法
小车、槽码（其它如托盘、钩码、沙桶等）、细绳、一端附有定滑轮的长木板、薄木块、打点计时器、交流电源、导线、纸带、复写纸、天平、刻度尺
（一）实验器材
四、实验方案设计实例
视频实例:实验
（二）实验步骤
1.用天平测出小车的质量。
2.按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂槽码的细绳系在小车上；
3.平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑；
4.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂槽码，将车拉到打点计时器附近。
5.先打开计时器电源，再释放小车，取下纸带,编号码并记下槽码重力。
6.改变槽码的重力，重复以上的步骤几次。
7.控制槽码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。
8.设计表格，记录实验数据。
实验纸带
F/N
a/(m.s-2)
纸带一
0.129
0.57
纸带二
0.227
1.00
纸带三
0.325
1.43
纸带四
0.423
1.86
纸带五
0.521
2.29
（三）数据处理
m 一定时，a∝F
1.小车质量M一定，a-F关系
实验结论
根据测量的数据描点作图
a/(m·s-2)
F/N
实验
次数
M/kg
1/M
(kg-1)
a
(m.s-2)
01
0.231
4.33
1.13
02
0.281
3.56
0.93
03
0.331
3.02
0.79
04
0.381
2.63
0.69
2.F一定，a-M车关系
根据测量的数据描点作图
a/(m·s-2)
/(kg-1)
实验结论
F一定时， a∝
加速度与力、质量的关系:
m 一定时，a∝F
F一定时， a∝
a = K? ????????
?
F=K ?a? m
实验注意事项及误差分析
1.平衡摩擦力时会出想两种系统系误差：
平衡摩擦力过度
斜面倾角过大
斜面倾角过小
未完全平衡摩擦力
F
a
⑵ 对于钩码及小车质量的要求
当m<F≈ m g
悬挂的钩码的重力大小等于绳的拉力吗？
思考
1..如图所示,某同学做探究“加速度与力、质量的关系”实验时，电磁已接通电源正要释放纸带。请你指出该同学的五个差错：
参考答案
①要使用交流电源
②打点计时器应放到木板的右端
③应使小车左端的线与木板平行
④小车应靠近打点计时器
⑤应垫高右端平衡摩擦力
两辆小车、一端带滑轮的长木板、系线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子。
实验器材
方案2：通过位移之比测量加速度之比
小车质量保持不变
合外力保持不变
2.某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律。
⑴本实验应用的实验方法是 __________
A．控制变量法 B．假设法 C．理想实验法 D．等效替代法

A
AC
⑵为了验证加速度与合外力成正比，实验中必须做到 __________（多选）
A．实验前要平衡摩擦力
B．每次都必须从相同位置释放小车
C．拉小车的细绳必须保持与轨道平行
D．拉力改变后必须重新平衡摩擦力
3.在利用打点计时器探究加速度与力、质量的关系的实验中，以下做法正确的是 (　　)
a．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，后接通电源
D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响
B
课堂小结
1.实验的研究方法 —— 控制变量法
2.实验的注意事项
⑴ 平衡摩擦力
⑵ m << M
3.数据的处理方法 —— 图像法
要点：曲化直
4.实验结论
⑴ 质量一定时，加速度与力成正比
⑵ 力一定时，加速度与质量成反比

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