实验：探究加速度与力、质量的关系

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1、§4.2实验：探究加速度与力、质量的关系备注【学习目标】1.学会用控制变量法研究物理规律。2.会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的aF、a图象。3.通过实验探究加速度与力、质量的定量关系。【学习重点】1.会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的aF、a图象。2.通过实验探究加速度与力、质量的定量关系。【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【实验基础】[实验原理及操作]【数据处理及分析】一、数据处理1．计算法：测得加速度或加速度之比(等于位移之比)后，通过计算看看是否满足＝、＝。2．图象法：以拉力F为横坐标，加速度a为纵坐标，描绘aF图象，看看图象

2、是否为过原点的倾斜直线；以为横坐标，加速度a为纵坐标，描绘a图象，看看图象是否为过原点的倾斜直线。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。4(2)在力F不变时，物体的加速度a与质量M成反比。二、误差分析1.实验原理不完善造成系统误差2.测量、操作不够准确造成偶然误差(1)质量的测量误差。(2)纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差。(3)拉线或纸带不与木板平行会造成误差。(4)平衡摩擦力不够(或过度)造成的误差，该误差使作出的图线在横轴(或纵轴)上产生截距。三、注意事项1．平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不

3、管以后是改变小盘和重物的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。2．实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和重物的总质量。只有如此，重物和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。3．小车应靠近打点计时器且先接通电源再放手。4．作图象时，要使尽可能多的点落在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧，离直线较远的点应该舍去不予考虑【课堂互动·考点探究】用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：A．用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量B．按图装好实验器材C．把轻

4、绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶D．将电磁打点计时器接在6V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量E．保持小桶及其中沙子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值G．作aM关系图象，并由图象确定aM关系(1)该同学漏掉的重要实验步骤是________，该步骤应排在________步实验之后。(2)在上述步骤中，有错误的是________，应把________改为________。(3)在上述步骤中，处理不恰当的是________，应把

5、________改为________。【即学即练】1．(2016·淄博高一检测)“探究加速度与力、质量的关系”实验中：(1)当质量M一定时，a与F合成________；当力F一定时，a与M成________。(2)如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图，以下做法正确的是________。4A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B．本实验中探究的方法是控制变量法C．实验时，先放开小车，后接通电源D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究结果也不会产生影响某同学利用实验装置研究a与F之间的关系，测得小车的加速度a

6、和拉力F的数据见下表：F/N0.200.300.400.50a/(m·s－2)0.100.210.290.40(1)根据表中数据在坐标图中画出aF的图线；(2)结合实验装置，说明图线不过原点的原因是什么？如何进行改正？【即学即练】2．用如图所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。(1)为了消除摩擦力的影响，实验前平衡摩擦力的具体操作为：取下________，把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能沿木板做________运动；(2)某次实验测得的数据如下表所示，根据这些数据在如图所示的坐标图中描点并作出图象，利用a图象求得合力

7、大小为________N。(结果保留两位有效数字)/kg－14.03.62.01.41.0a/(m·s－2)1.21.10.60.40.34【随堂演练·当堂达标】1．关于探究加速度与力、质量的关系的实验，下列说法中符合实际的是(　　)A．通过同时改变小车的质量和小车受到的拉力，归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车的质量不变，只改变小车的拉力，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车的拉力不变，只改变小车的质量，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系D．先保持小车的质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车的拉力不变

8、，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关2.如图所示，在“探究加速度与