第 1 课时 实验探究：加速度与力、质量的关系一、实验目的1．学会用控制变量法研究物理规律。2．探究加速度与力、质量的关系。二、实验原理1．采用控制变量法：当研究对象有两个以上且相互关联的物理量发生变化时，为了研究各物理量之间的关系，我们需要设法控制某些物理量保持不变，研究其中两个物理量之间的变化关系，这是物理学实验中研究变量关系经常采用的一种方法——控制变量法。在该实验中有 F、m、a 三个物理量，研究加速度 a 与 F 及 m 之间的关系时，我们先控制一个物理量。实验中可先控制小车的质量 m 不变，讨论 a 与 F 的关系，再控制所挂重物的重力不变，即 F 不变，改变小车的质量 m，讨论 a 与 m 的关系。2．要测量的物理量小车与车上砝码的总质量 m——用天平测出；小车受到的拉力 F——用天平测出所挂重物的质量 M，由 F＝G＝Mg 算出；小车的加速度 a——通过打点计时器打出的纸带应用匀变速运动规律计算得出。三、实验器材打点计时器、纸带及复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、重物、细绳、低压交流电源、两根导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺、砝码。四、实验步骤1．用天平测出小车和砝码盘(包括其中的砝码)的质量分别为 m、M，并把测量的数值记录下来。2．如图 621 所示，把实验器材安装好(小车上不系细绳)。图 6213．平衡摩擦力：在木板无滑轮的一端下面垫一薄木块，反复移动木块的位置，直至小车在斜面上运动时能保持匀速直线运动状态，此时小车拖着纸带运动受到的摩擦力恰好与小车受到的重力沿斜面方向的分力平衡。4．把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砝码盘，在砝码盘中放上适量的砝码。先接通电源再放开小车，取下纸带，在打点的纸带上标上纸带号码。5．保持小车的质量不变，改变砝码盘中砝码的质量，然后重复步骤 4，在表格中记下每次砝码的质量，将对应的纸带标上编码。6．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分(点迹清晰，间隔适中)，测出打下的相邻各计数点之间的间隔，根据匀变速直线运动的判定式 Δs＝s2－s1＝s3－s2＝…＝sn－sn－1＝aT2计算出每条纸带对应的加速度 a。7．用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示力 F，建立直角坐标系，在坐标系中描出各实验数据对应的坐标点，用一条平滑的线将各点连接起来。8．保持悬挂砝码的质量不变(即保持拉力不变)，在小车上依次加放砝码(改变小车的质量)，并将砝码的质量记录在表格中。小车质量改变一次就按正确的方法释放小...
