实验四 验证牛顿运动定律主干梳理 对点激活1．学会用控制变量法研究物理规律。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。探究加速度 a 与力 F 及质量 M 的关系时，应用的基本方法是控制变量法，即先控制一个参量——小车的质量 M 不变，探究加速度 a 与力 F 的关系，再控制砝码和小盘的质量不变，即力 F 不变，改变小车质量 M，探究加速度 a 与 M 的关系。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、砝码、夹子、细绳、垫木、低压交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。1．称量质量——用天平测量小盘的质量 m0和小车的质量 M0。2．安装器材——按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)。3．平衡摩擦力——在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，反复移动薄木块的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速运动状态。4．让小车靠近打点计时器，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。计算小盘和砝码的重力，即为小车所受的合外力，由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度填入表 1 中。5．改变小盘内砝码的个数，重复步骤 4，并多做几次。6．保持小盘内的砝码个数不变，在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带。计算砝码和小车的总质量 M，并由纸带计算出小车对应的加速度，并将所对应的质量和加速度填入表 2 中。7．改变小车上砝码的个数，重复步骤 6，并多做几次。表 1实验次数加速度 a/(m·s－2)小车受力 F/N1234表 2实验次数加速度 a/(m·s－2)小车和砝码的总质量 M/kg12341．计算加速度——先在各条纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离，再根据逐差法计算纸带对应的加速度。2．作图象找关系——根据表 1 中记录的各组对应的加速度 a 与小车所受牵引力 F，建立直角坐标系，描点画 aF 图象，如果图象是一条过原点的倾斜直线，便证明加速度与合外力成正比。再根据表 2 中记录的各组对应的加速度 a 与小车和砝码的总质量 M，建立直角坐标系，描点画 a－图象，如果图象是一条过原点的倾斜直线，就证明了加速度与质量成反比。1．因实验原理不完善引起误差。以小盘和砝码整体(整体质量为 m＝m0＋m 砝)为研究对象得 mg－F＝ma；以小车为研究对象得 F＝Ma；求得 F＝·mg＝·mg
