实验 探究加速度与力、质量的关系（教学课件）高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptxVIP

实验：探究加速度与力、质量的关系一、【实验目的】——定量分析a、F合、m的关系。二、【实验原理】研究方法：控制变量法A．m一定时，a与F的定量关系B．F一定时，a与m的定量关系三、【实验器材】．打点计时器，纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小盘和砝码，细绳，交流电源，导线，天平，刻度尺◆．实验设计:——参考方案一：用打点计时器探究FNfFG小车：研究对象，可用天平称其质量M.打点计时器：测量小车运动过程中的加速度a.砝码盘和砝码：重力mg提供拉力合力F=?平衡摩擦力：FNfG1GG1平衡摩擦力f。思考：1.怎样判断是否平衡好摩擦力？2.需要每次实验都要平衡摩擦力吗？思考：砝码和砝码盘的总重力等于绳子拉力么？当M（小车质量）远大于m（砝码和砝码盘总重力）时，可近似认为小车所受的拉力T等于mg.四、【4.验证牛顿第二定律实验.DAT_标清.flv实验步骤】1．用天平测出小车M、砝码的质量和小盘与砝码的总质量m，把数据记录下来．2．安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。3．控制小车质量不变，用细线将小盘与小车相连（小盘质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，测出一组数据。4．改变小盘内砝码个数，多测几组数据。算出每条纸带对应的加速度的值，填入表格（一）中。5．保持小盘内砝码个数不变，改变小车质量，再测几组数据。并将对应的质量和加速度的值，填入表格（二）中。a/m·s-20.750.600.450.300.15F/N00.10.20.30.40.5五、【数据处理】如何更直观地处理数据？1．实验数据的记录处理：M一定，a与F关系实验次数F(N)a(m/s2)123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751结论：M一定时，a∝F1a/m·s-2a/m·s-2/kg-1m1.01.00.80.80.60.60.40.40.20.200.51.01.52.02.500.20.40.60.81.01.2m/kg【数据处理】2．实验数据的记录处理：F一定，a与M的关系次数m/kga/m·s-210.4000.86120.5000.69230.7500.47041.0000.35251.2000.2901/mkg-12.502.001.331.000.83结论：F一定时，a∝1/M六、【注意事项】1．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．2．每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小车受到的拉力才可视为等于小盘和砝码的总重力．3．改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．七、【误差来源】1．有关平衡摩擦力所带来的误差分析①平衡摩擦力过度（即木板抬得过高）②没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够2.小车拉力近似所带来的误差分析在a-F图像（如图4-2-2）中出现图象出现③的情况是什么原因？③小车的质量M没有远远大于钩码的质量m加速度和力.wmv——加速度和力.wmv参考方案二：加速度和质量.wmv方案二：加速度和质量.wmv以小车、一端带有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、天平、夹子为实验器材，研究小车的运动，利用两小车位移之比就等于加速度之比来研究加速度与力和质量的关系。例3如图所示，在探究加速度和力、质量的关系的实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，应有()A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1C．当F1＝F2、m1＝2m2时，x1＝2x2D．当F1＝F2、m1＝2m2时，x2＝2x1例1在“探究牛顿第二定律”的实验中，为了探究滑块质量m0不变时，加速度与外力F的定量关系，砝码质量m和滑块质量m0分别选取下列四组值A．m0＝500g，m分别为50g,70g,100g,125gB．m0＝500g，m分别为20g,30g,40g,50gC．m0＝200g，m分别为50g,75g,100g,125gD．m0＝200g，m分别为30g,40g,50g,60g