实验四 探究加速度与力、质量的关系考纲解读 1.学会用控制变量法研究物理规律.2.学会灵活运用图象法处理物理问题的方法.3.探究加速度与力、质量的关系,并验证牛顿第二定律.基本实验要求1.实验原理(见实验原理图)(1)保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系.(2)保持合外力不变,探究加速度与质量的关系.(3)作出 a-F 图象和 a-图象,确定其关系.2.实验器材小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺.3.实验步骤(1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量 m′和小车的质量 m.(2)安装:按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力).(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)操作:①小盘通过细绳绕过滑轮系于小车上,先接通电源后放开小车,取下纸带编号码.② 保持小车的质量 m 不变,改变砝码和小盘的质量 m′,重复步骤①.③ 在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度 a.④ 描点作图,作 a-F 的图象.⑤ 保持砝码和小盘的质量 m′不变,改变小车质量 m,重复步骤①和③,作 a-图象.规律方法总结1.注意事项(1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动.(2)不重复平衡摩擦力.(3)实验条件:m≫m′.(4)一先一后一按:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.2.误差分析(1)因实验原理不完善引起的误差:本实验用小盘和砝码的总重力 m′g 代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力.(2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.3.数据处理(1)利用 Δx=aT2及逐差法求 a.(2)以 a 为纵坐标,F 为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明 a与 F 成正比.(3)以 a 为纵坐标,为横坐标,描点、连线,如果该线为过原点的直线,就能判定 a 与 m 成反比.考点一 实验原理与实验操作例 1 (2013·天津·9(2))某实验小组利用图 1 所示的装置探究加速度与力、质量的关系.图 1① 下列做法正确...