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