探究加速度力质量的关系

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1、实验四探究加速度与力、质量的关系0考纲解读】1.学会用控制变暈法研究物理规律2学会灵活运用图彖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.基础回放•要点整合回顾实验基本要求掌握數据处理技巧和方法实验原理图一端有'定滑轮的长木板实验台小车打点计时器纸带基本实验要求1.实验原理(见实验原理图)(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，确定加速度与质量的关系.⑶作出a—F图象和d—丄图象，确定其关系.m2.实验器材小车、祛码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流

2、电源、导线两根、纸带、天平、米尺.3.实验步骤(1)川天平测出小车和盛有祛码的小盘的质量加和加'，把数据记录在表格屮.(2)把实验器材安装好，平衡摩擦力.(3)在小盘里放入适量的祛码，把祛码和小盘的质量加‘记录在衣格中.(4)保持小车的质量不变，改变磁码的质量，按上曲步骤再做5次实验.(5)算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格屮.(6)川纵坐标表示加速度°,横坐标表示合外力，即住码和小盘的总重力加'g,根据实验数据在坐标平而上描出相应的点，作图线.(1)用纵朋标表示加速度a,横处标表示小千质量的倒数，在处标系中根据实验数据描出相应

3、的点并作图线.规律方法总结1.注意事项(1)平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力止好平衡小弔受到的阻力.在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小下拉着打点的纸带匀速运动.(2)不重复平衡摩擦力.(3)实验条件：加》m,.(4)一先一后一按：改变拉力和小午质量后，每次开始时小车应尽暈靠近打点计时器，并应先接通电源，再释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车.2.误差分析(1)因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和舷码的总虫力沐g代替小午的拉力,而实际上小卒所受的拉力要小于小盘和祛码的总重力.(2)摩

4、擦力平衡不准确、质量测暈不准确、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.3.数据处理(1)利用x=aT1及逐差法求a.(2)以。为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上,说明。与F成正比.⑶以。为纵处标，丄为横朋标，描点、连线，如果该线过原点，就能判定成反比.m课堂探究・考点突破先做后听共同探究规律方法考点一对实验原理和误差分析的考查0例11用如图1所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验.实验时保持小千的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖

5、动的纸带测出小车运动的加速度.(1)实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是・⑵图2为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点Z间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到4点Z间的距离，如图所示.已知打点计时器接在频率为50H刁的交流电源两端,则此次实验小小午运动的加速度的测量值。=讪泡结果保留两位有效数字))13.9018.79H单位:cm■21.60ABDE图3图2(1)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用

6、下的加速度.根据测得的多组数据画lha-F关系图线，如图3所示.此图线的AB段明显偏离直线，造成此现彖的主要原因可能是.(选填下列选项的序号)A.小午与平血轨道Z间存在摩擦B.平血轨道倾斜角度过大C.所挂钩码的总质量过大D.所用小车的质量过大解析(1)使平面轨道的右端垫起，让小车重力沿斜面方向的分力与它受的摩擦阻力平衡，才能认为在实验中小车受的合外力就是钩码的拉力，所以这样做的目的是平衡小车运动中所受的摩擦阻力.⑵由Ax=of和逐差法可知Xde+Xcd_心〃_兀〃CXCE_心C4p4T2m/s2=1.0m/s2(21.6079-8.7

7、9)X10「24X(0.1)2⑶在实验中认为细绳的张力F就是钩码的重力mg实际上，细绳张力F'=Ma,mg-F‘=ma即F=777—・mgM+m所以当拉力F变大时，加必定变大，J—必定减小.当M》加时，a-F图象为直线,M+m当不满足M》加时，便有a-F图象的斜率逐渐变小，选项C正确.答案(1)平衡小车运动屮所受的摩擦阻力(2)1.0(3)C考点二对实验步骤和数据处理的考查0例21(2012.全国・23)图4为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间I'可隔用"表示.在小车质量未知的情况下

8、，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”.(1)完成下列实验步骤中的填空①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列的点.②