第 2 节 探究加速度与力、质量的关系一、实验目的1．学会用控制变量法探究物理规律。2．探究加速度与力、质量的关系。3．掌握利用图像处理数据的方法。二、实验原理实验的基本思想——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，验证加速度是否与作用力成正比。2．保持小盘中砝码的质量不变，即保持作用力不变，改变研究对象的质量，测出对应不同质量的加速度，验证加速度是否与质量成反比。三、实验器材小车、砝码、小盘、细线、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。四、实验步骤(1)用天平测出小车和小盘(包括其中砝码)的质量分别为 M0、m0，并把数值记录下来。(2)按图 321 所示将实验器材安装好(小车上不系绳)。图 321(3)把长木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，以平衡摩擦力。(4)将小盘通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，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此时所挂小盘的重力 m0g。(5)保持小车的质量不变，改变小盘(包括其中砝码)的质量重复步骤(4)多做几次实验。每次小车从同一位置释放，并记录好相应纸带。(6)保持小车所受合力不变，在小车上加砝码，并测出小车和放上砝码后的总质量 M1，接通电源放开小车，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。(7)继续在小车上加放砝码，重复步骤(6)，多做几次实验，并记录好相应纸带。五、数据处理1．把小车在不同力作用下产生的加速度填在下表中：实验次数加速度 a/(m·s－2)小车受力 F/N1234由以上数据画出它的 aF 关系图像如图 322 所示，由此得出实验结论。图 3222．把不同质量的小车在相同力作用下产生的加速度填在下表中：实验次数加速度 a/(m·s－2)小车质量 M/kg1234由以上数据画出它的 aM 图像及 a图像，如图 323 甲、乙所示，根据图像可以得出结论。图 3233．实验结论物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比。六、注意事项1．平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变盘和砝码的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。2．实验中必须满足小车和砝码的质量远大于小盘和砝码的总质量。只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。3．各纸带上的加速度都应是该纸带上的平均加速度。4．作图像时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能...
