实验 4 探究加速度与力、质量的关系(必考)[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
实验方法:控制变量法
平衡摩擦力:在平衡摩擦力时,不要悬挂小盘,但小车应连着纸带且接通电源
用手给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡
不重复平衡摩擦力:平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力
实验条件:M≫m
只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力
一先一后一按住: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,后放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车
作图:作图时两轴标度比例要适当,各量须采用国际单位,这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些
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 mg 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
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
考点一 实验原理与基本操作1
在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,需要平衡摩擦力
平衡摩擦力时,应该让小车( )A
挂上小盘,拖上纸带,开动打点计时器B
不挂小盘,拖上纸带,开动打点计时器C
挂上小盘,不拖纸带D
不挂小盘,不拖纸带解析 平衡摩擦力时,应把纸带所受的摩擦阻力一起平衡掉,所以应让小车拖上纸带,且让打点计时器处于工作状态,B 正确
在保持小车质量 m 不变,探究加速度 a 与力 F 的关系时,小车质量 m 和小盘及盘中砝码质量 m′分别选取下列四组值
若其他操作都正确,要使所画出的 a-F 图线较准