1、14.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 【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 a F、a 图象。1M3.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 a F、a 图象。1M2.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 、 。a1a2 F1F2 a1a2 M1M22图象法：以拉力 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，描绘
2、 a F 图象，看看图象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1M 1M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。(2)在力 F 不变时，物体的加速度 a 与质量 M 成反比。备 注2二、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
3、物，整个实验平衡了摩擦力后，不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把轻绳系在小车上并
4、绕过定滑轮悬挂沙桶D将电磁打点计时器接在 6 V 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 a M 关系图象，并由图象确定 a M 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_ 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
5、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_。3A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 和拉力 F 的数据见下表：F/N 0.20 0.30 0.40 0.50a/(ms 2) 0.10 0.21 0.29 0.40(1)根据表中数据在坐标图中画出 a F 的图线；(2)结合实验装置，说明图线
6、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 图象求得合力大小为_N 。(结果保留两位有效数字)1M/kg11M4.0 3.6 2.0 1.4 1.0a/(ms 2) 1.2 1.1 0.6 0.4 0.34【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
7、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，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( )A当 m1m2，F12F2 时，x12x2B当 m1m2、F12F2 时，x22x1C当 F1F2、m12m2 时，x12x2D当 F1F2、m12m2 时，x22x13如图所示是某同学做探究加速度与力、质量的关系实验时已接通电源正要释放纸带时的情况。请你改正该同学的五个差错。电源_；打点计时器位置_；滑轮位置_；小车位置_；长木板_【布置作业】【课后总结与反思】5
