实验：探究加速度与力质量的关系

实验:探究加速度与力、质量的关系自主学习1.物体运动状态变化的快慢,也就是物体_的大小，与物体的_有关，还与_的大小有关。2。探索加速度与力的关系的基本思路: 保持物体的质量不变,测量物体在_的作用下的_,分析_与_的关系，如果与成_比，则图像是一条过_.3.探索加速度与质量的关系的基本思路：保持物体所受的力相同，测量_的物体在该力作用下的_,分析_与_的关系,如果与1/成_比，则/图像就是一条过_。合作学习一、 实验研究实验原理:_2.实验器材：_3实验过程（1） 平衡摩擦力：_（2） 研究加速度与力的关系：_（3） 研究加速度与质量的关系:_二、 实验数据的搜集与处理三、分析归纳，得出结论在误差允许的范围内得出的结论是：_实验中应注意哪些问题？ (1）平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变盘和砝码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质量远大于小盘和砝码的总质量。只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。(3)各纸带上的加速度,都应是该纸带上的平均加速度。（4）作图像时，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直线两侧.离直线较远的点是错误数据，可舍去不予考虑.（5）小车应靠近打点计时器且先接通电源再放手。实验中误差产生的原因(1）质量的测量误差、纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差,拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差。（2）因实验原理不完善造成误差：本实验中用小盘及砝码的总重力代替小车受到的拉力（实际上小车受到的拉力要小于小盘及砝码的总重力),存在系统误差.小盘及砝码的总质量越接近小车的质量,误差就越大；反之,小盘及砝码的总质量越小于小车的质量，误差就越小。（3）平衡摩擦力不准造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的都跟正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点计时器）,匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上点的距离相等。典例精析题型一:探究加速度大小与恒力的关系例1用斜面、小车、小盘、砝码等器材做“探究加速度与力、质量的关系的实验,如图421所示是实验中一条打点的纸带,相邻计数点的时间间隔为T,且间距、已量出。图42-1（)请写出三个不同的计算加速度的表达式.(2）如图4-22(）所示，甲同学根据测量数据画出图线,表明实验的问题是_.(3)乙、丙同学用同一装置实验,画出了各自得到的图线如图42-2（b）所示，说明乙、丙两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?并比较其大小。图42训练在探究加速度与力、质量的关系实验中,若测得某一物体一定时,与的关系的有关数据资料如下1.984.0558。121.002.03.004.00（1）根据表中数据，画出-图像。(）从图像可以判定:当一定时,与个关系为_。题型二：探究加速度大小与质量的关系例2某同学在实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化的一组数据，如下表所示。实验次数加速度小车与砝码总质量小车与砝码总质量的倒数90.205.00.250。54。30。220303。0。180.52。95.160402.5请你在图23方格纸中建立合适坐标系并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线。图42-3 训练2。某同学做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，画出了如图4-5所示的三条图线，这三条图线表示实验中_不同。题型三：实验注意事项的考查例.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，当作用力一定(悬挂的重物或沙桶重力不变），探索加速度与质量的关系时，以下说法中正确的是 （ )A 平衡摩擦力时，应将装沙的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B 每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力C 实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D 小车运动的加速度可用天平测出小车的质量M和沙及沙桶的质量,直接用公式=求出训练3在做探究加速度与力、质量的关系的实验时 ( ）A.应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差B可以用天平测出小桶和沙的总质量， 小车和砝码的总质量. 根据公式， 求出小车的加速度C处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差D处理实验数据时采用图象，是为了便于根据图线直观地作出判断题型四:实验误差分析例用图42-甲所示的装置研究质量一定时加速度与作用力的关系。研究的对象是放在长木板上的小车,小车的质量为,长木板是水平放置的.小车前端拴着细轻绳，跨过定滑轮,下面吊着沙桶。实验中认为细绳对小车的作用力等于沙和桶的总重力。用改变沙的质量的办法来改变小车的作用力，用打点计时器测出小车的加速度，得出若干组和的数据。然后根据测得的数据作出图线. 一学生作出图4-26乙所示的图线,发现横轴上的截距A较大,明显地超出了偶然误差的范围,这是由于在实验中没有进行下面的步骤，即_图4-2训练处理实验数据时采用描点法画图象,是为了_。【自我测评】1在本实验中，下列做法和理由正确的是 ()A。实验中所用电源为低压直流电源。可以将装有沙子的小桶用钩码代替,这样会使实验更加方便.实验结果不用-图象,而用1/图象，是为了便于根据图象直观地作出判断D。小车运动的加速度可用天平测出小桶和砂的质量（和）以及小车质量后直接用公式()/求出,() .在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,下列说法中正确的是 ( )A。平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装沙B.实验中无需始终保持小车和砝码的质量远大于沙和小桶的质量C.实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量,描出相应的点在一条直线上时,即可证明加速度与质量成反比D.平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也受到阻力 3.关于本节的实验操作，下列说法中符合实际的是 （ ）A通过同时改变小车的质量及受到的拉力的研究,能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系。通过保持小车质量不变,只改变小车的拉力的研究,就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C通过保持小车受力不变,只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变小车受力,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系4。如图4-7,是某些同学根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是 （ ）图-2-7 A。形成图（甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B形成图（乙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C形成图（丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D.形成图(丁）的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小5在“探究加速度与力,质量的关系”的实验中，用改变沙的质量的办法来改变对小车的作用力；用打点计时器测出小车的加速度,得出若干组和的数据,然后根据测得的数据作出如图42-8所示的-图线，发现图线既不过原点，又不是直线,原因是（ ）A没有平衡摩擦力，且小车质量较大B.平衡摩擦力时,所垫木板太高，且砂和小桶的质量较大图4-8C。平衡摩擦力时,所垫木板太低，且砂和小桶的质量较大D平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大6某学生在探究加速度与力、质量的关系实验中，测得小车的加速度和拉力，如下表所示： 。20 0.0 0。40。0 01 0.1.90。40（1） 根据表中的数据在图-29中的方格纸上作的图线。（2） 图线在F轴上的截距的物理意义是_。（3） 图线斜率的物理意义是_。 文中如有不足，请您指教！6 / 6