4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系【学习目标】1. 学会用“控制变量法”探究加速度与力、质量的定量关系。2. 会用图象表示加速度与质量、加速度与力之间的关系。一、实验器材 小车、砝码、小桶、砂、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、 、纸带、 、 。 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 不变，改变小桶内砂的质量，即改变 ，测出小车的对应加速度，验证加速度是否正比于作用力。(2) 保持小桶中砂的质量不变，即保持 不变，改变研究对象即小车的 ，测出对应不同质量的加速度，验证加速度是否反比于质量。 2. 要测的物理量 (1) 小车与其上重物的 。(2) 小车受的拉力 F(小桶和桶内砂的总重力)。(3) 小车的 。 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. 按图所示的装置把实验器材安装好。3. 平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，多次移动木块位置，直到轻推小车，使小车在斜面上运动时可保持 运动为止. 4. 在小桶里放入适量的砂，用细线绕过定滑轮系在小车上，在小车上加放适量的砝码，用天平测出小桶和砂的质量 m，并记录下来。先 ，再 ，待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带.并在纸带上标上号码及此时所挂重物的总重力 mg。5. 保持 的质量不变，改变砂和小桶的质量，按步骤 4 再做 5 次实验.并记录好相应纸带编1号及所挂重物的总重力。6. 保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，接通电源后放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码及小车和砝码的总质量 M。 7. 继续在小车上增加砝码，重复步骤 6，多做几次实验，在每次实验得到的纸带上标上号码及小车和砝码的总质量 M2、M3…… 8. 用公 式 a＝求得小车的加速度 a，将得到的数据填入相应表格中，以便进行数据验证。四、数据处理 1. 把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中 次数 1 2 3 4 5 6 小车的加速度 a/(m·s-2) 砂和小桶的质量 m/kg 拉力 F/N 用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力，根据实验结果画出小车运动的 a－F 图象，从而得出 a、F 之间的关系。 2. 把不同质量的小车在相同力的作用下产生的加速度填在表中 次数 1 2 3 4 5 6 小车的加速度 a/(m·s-2) 小车质量 M/kg 以 a 为纵坐标，以 为横坐标，作 a － 图象，分析 a 与 M 的关系。答案 ...
