第 2 节 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．掌握利用图象处理数据的方法。二、实验原理采用控制变量法，在探究加速度与力、质量三者关系时，先让其中一个量保持不变来探究其他两个量之间的关系。1．控制小车的质量 M 不变，分析加速度 a 与力 F 的关系。2．控制砝码和小盘的质量不变，即力 F 不变，改变小车的质量 M，分析加速度 a 与 M 的关系。三、实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、重物、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。四、实验步骤1．测质量：用天平测量小盘的质量 m0和小车的质量 M0。2．安装器材：按如图所示将实验器材安装好(小车上不系绳)。3．平衡摩擦力：把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，使小车在不挂小盘和砝码的情况下，能沿木板做匀速直线运动(纸带上相邻点的间距相等)。4．测 a、F(1)把小车停在打点计时器处，挂上小盘和砝码，先接通电源，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出一条纸带，纸带记录了小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂小盘和砝码的总重力 mg。(2)保持小车的质量不变，改变小盘中砝码的质量，重复步骤(1)，多做几次实验，并记录好相应纸带的编号及所挂小盘和砝码的总重力 m2g、m3g…5．测 a、M(1)保持小车所受的合外力不变，在小车上加钩码，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钩码的总质量 M1。(2)继续在小车上增加钩码，重复步骤(1)，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钩码的总质量 M2、M3…6．用公式 Δx＝aT2或 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。五、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：物理量123456作用力 F1加速度 a 以 a 为纵坐标、F 为横坐标，根据数据作 a－F 图象，用曲线拟合测量点，找出规律，分析a 与 F 的关系。2．把不同质量的小车(小车和钩码)在相同力的作用下产生的加速度大小填在表中：物理量123456质量 M加速度 a 分别以 a 为纵坐标、M 和为横坐标，根据数据作 a－M 图象和 a－图象，分析 a 与 M 的关系。3．实验结论(1)保持物体质量不变时，物体的加速度 a 与所受力 F 成正比。(2)在力 F 不变时，物...
