探究加速度与力质量的关系_实验报告.docVIP

实验探究加速度与力、质量的关系[实验目的]探究加速度与力、质量的关系 [实验] 1、控制变量法： ⑴保持m一定时，改变物体受力Ｆ测出加速度ａ，用图像法研究ａ与Ｆ关系 ⑵保持Ｆ一定时，改变物体质量m测出加速度ａ，用图像法研究ａ与m关系 砂和小桶的总质量远小于小车的总质量m/g=(m+ m/)a,F=ma,得F=m m/g/(m+ m/);理论上F= m/g，只有当m/＜＜m①若v0 = 0 ，由 x = v0 t + a t2 /2 得：a = 2 x / t2 , 刻度尺测量x，秒表测量t 可以只测量加速度的比值 a1/a2 = x1/x2a1/a2 = F1/F2，a1/a2 = m2/m1. [实验器材]一端附有滑轮的长木板、小车、细线和小桶、天平、砝码、钩码（或槽码）、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺 [实验步骤]⑴用天平测出小车和小桶的质量m 和m/把数值记录下来⑵按下图实验装置把实验器材安装好，使长木板有滑轮的一端伸出桌面 ⑶在长木板不带定滑轮的一端下面垫一小木块，通过前后移动，来平衡小车的摩擦力 ⑷把细线系在小车上并跨过定滑轮，此时。 ⑸将小车放于靠近打点记时器处，在小桶内放上砝码，接通电源，放开小车得到一打好点的纸带（注意不要让小车撞到定滑轮）⑹保持小车的质量不变，改变小桶内砝码的质量，再做几次实验 ⑺在每条纸带上都要选取一段比较理想的部分，算出每条纸带的加速度 ⑻把各次实验中的数据填入表一内，作用力的大小认为等于小桶和砝码的重力 [m/g=( m0/ + m/)g]，做出ａ与Ｆ的图像 ⑼保持小桶内砝码质量不变，在小车上放码改变小车的质量，重复上面的实验。把各次实验中的数据填入表二内，做出ａ与1/m图像 [实验数据分析与处理] 若测得某一物体m一定时，a与F的关系的有关数据资料如下表. （1）根据表中数据，画出a－F图象. （2）从图象可以判定：当m一定时，a与F的关系为_______. a/（m·s－2） 1.98 4.06 5.95 8.12 F/N 1.00 2.00 3.00 4.00 若测得某一物体受力F一定时，a与M的关系数据如下表所示： （1）根据表中所列数据，画出a－图象. （2）由a－关系可知，当F一定时，a与M成_______关系. a/（m·s－2） 2.04 2.66 3.23 3.98 M/kg 2.00 1.50 1.25 1.00 图象，而不是描绘a－m图象？ 在相同力的作用下，质量m越大，加速度越小.这可能是“a与m成反比”，但也可能是“a与m2成反比”，甚至可能是更复杂的关系.我们从最简单的情况入手，检验是否“a与m成反比”.实际上“a与m成反比”就是“a与成正比”，如果以为横坐标，加速度a为纵坐标建立坐标系，根据a－图象是不是过原点的直线，就能判断加速度a是不是与质量m成反比.当然，检查a－m图象是不是双曲线，也能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线并不容易；而采用a－图象，检查图线是不是过原点的倾斜直线，就容易多了.这种“化曲为直”的方法是实验研究中经常采用的一种有效方法，在以后的学习中也会用到. 2、利用所测得的数据在a－F坐标上描点并连线，所连的直线应通过尽可能多的点，不在直线上的点应均匀分布在直线两则，这样所描的直线可能不过原点，如图4－2－1所示. 图4－2－1 图（a）是由于平衡摩擦力时斜面倾角太小，未完全平衡摩擦力所致；图（b）是由于平衡摩擦力时斜面倾角太大，平衡摩擦力过度所致. 1