第 3 讲 验证牛顿运动定律 一、实验目的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．掌握灵活运用图象处理数据的方法．二、实验原理1．保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系．2．保持合外力不变，探究加速度与质量的关系．3．作出 a－F 图象和 a－图象，确定其关系．三、实验器材小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、薄木块、打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、复写纸、天平、刻度尺．四、实验步骤1．测量：用天平测量小盘和砝码的质量 m′和小车的质量 m.2．安装：按照如实验原理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：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑．4．操作(1)小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，取下纸带编号码．(2)保持小车的质量 m 不变，改变砝码和小盘的质量 m′，重复步骤(1)．(3)在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度 a.(4)描点作图，作 a－F 的图象．(5)保持砝码和小盘的质量 m′不变，改变小车质量 m，重复步骤(1)和(3)，作 a－图象． 对实验原理与操作的考查[学生用书 P54]本实验利用盘及盘中重物通过细绳牵引小车做加速运动的方法研究加速度 a 与力 F、质量 M 的关系．实验时采用控制变量法，共分两步研究：第一步，保持小车的质量不变，改变盘中重物的质量，测出相应的 a，验证 a 与 F 的关系；第二步，保持盘中重物的质量不变，改变小车上砝码的质量，测出小车运动的加速度 a，验证 a 与 M 的关系．实验应测量的物理量有：(1)小车及车上砝码的总质量 M：用天平测出．(2)小车受到的拉力 F：拉力近似等于盘和重物的总重力 mg(盘和重物的总质量远小于小车和车上砝码的总质量)．(3)小车的加速度 a：通过打点计时器打出纸带，由 a＝＝计算出．【典题例析】 某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系．(1)下列做法正确的是 ________ (选填字母代号)．A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码...
