2021高考物理一轮复习实验四探究加速度与物体受力物体质量的关系课件鲁科版

1、实验四探究加速度与物体实验四探究加速度与物体受力、物体质量的关系受力、物体质量的关系【实验目的实验目的】1.1.学会利用控制变量法研究物理规律。学会利用控制变量法研究物理规律。2.2.探究加速度与力、质量的关系。探究加速度与力、质量的关系。3.3.学会利用图象法处理实验数据的方法。学会利用图象法处理实验数据的方法。【实验原理实验原理】1.1.保持质量不变，探究加速度保持质量不变，探究加速度a a与合外力与合外力f f的关系。的关系。2.2.保持合外力不变，探究加速度保持合外力不变，探究加速度a a与质量与质量m m的关系。的关系。3.3.作出作出a-fa-f图象和图象和a- a- 图象，确定图

2、象，确定a a与与f f、m m的关系。的关系。 1m【实验器材实验器材】小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺。交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺。 【实验过程实验过程】1.1.称量质量：用天平测量小盘的质量称量质量：用天平测量小盘的质量m m0 0和小车的质量和小车的质量m m。2.2.仪器安装：按照如图所示装置把仪器安装：按照如图所示装置把实验器材安装实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上绳系在小车上( (即不给小车牵引力即

3、不给小车牵引力) )。3.3.平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车在斜面上做匀速直线运动。在斜面上做匀速直线运动。4.4.操作记录：操作记录：(1)(1)把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，小盘里放砝码，先接通电源再放把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，小盘里放砝码，先接通电源再放开小车，取纸带，编号码。开小车，取纸带，编号码。(2)(2)保持小车的质量保持小车的质量m m不变，改变小盘中砝码的重力，重复步骤不变，改变小盘中砝码的重力，重复步骤(1)(1)，由纸带计，由纸带计算出小车的加速度，并把力和对

4、应的加速度填入表算出小车的加速度，并把力和对应的加速度填入表( (一一) )中。中。(3)(3)保持小盘和砝码质量保持小盘和砝码质量m m不变，改变小车和砝码的总质量不变，改变小车和砝码的总质量m m，重复以上步骤，重复以上步骤，并将所对应的质量和加速度填入表并将所对应的质量和加速度填入表( (二二) )中。中。 表表( (一一) )实验次数实验次数加速度加速度a/msa/ms-2-2小车受力小车受力f/nf/n1 12 23 34 4表表( (二二) )实验次数实验次数加速度加速度a/msa/ms-2-2小车和小车上砝码小车和小车上砝码的总质量的总质量m/kgm/kg1 12 23 3【数据

5、处理数据处理】1.1.计算加速度：先在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离，根据逐差计算加速度：先在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离，根据逐差法计算各条纸带对应的加速度。法计算各条纸带对应的加速度。2.2.作图象找关系：根据记录的各组对应的加速度作图象找关系：根据记录的各组对应的加速度a a与小车所受牵引力与小车所受牵引力f f，建立，建立直角坐标系，描点画直角坐标系，描点画a-fa-f图象。如果图象是一条过原点的倾斜直线，便证明加图象。如果图象是一条过原点的倾斜直线，便证明加速度与作用力成正比。再根据记录的各组对应的加速度速度与作用力成正比。再根据记录的各组对应的加速度a a与小车和

6、小车上砝码与小车和小车上砝码总质量总质量m m，建立直角坐标系，描点画，建立直角坐标系，描点画a- a- 图象，如果图象是一条过原点的倾图象，如果图象是一条过原点的倾斜直线，就证明了加速度与质量成反比。斜直线，就证明了加速度与质量成反比。1m【误差分析误差分析】1.1.偶然误差：偶然误差：(1)(1)摩擦力平衡不准确，故在平衡摩擦力时，不给小车牵引力，使打点计时器摩擦力平衡不准确，故在平衡摩擦力时，不给小车牵引力，使打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀。打出的纸带点迹间隔均匀。(2)(2)质量测量以及计数点间距测量不准确，故要采取多次测量取平均值。质量测量以及计数点间距测量不准确，故要采取多次测量

7、取平均值。(3)(3)作图不准确，故在描点作图时，要用坐标纸，使尽量多的点落在直线上，作图不准确，故在描点作图时，要用坐标纸，使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点均匀分布两侧，舍去偶然误差较大的点。不在直线上的点均匀分布两侧，舍去偶然误差较大的点。2.2.系统误差：因系统误差：因实验原理不实验原理不完善引起的误差。本实验用小盘和砝码的总重力完善引起的误差。本实验用小盘和砝码的总重力mgmg代替对小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力，代替对小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力，故要满足小盘和砝码的总质量远小于小车的质量。故要满足小盘和砝码的总质量远小于小车的质量。【注意事项注意事项】(1)(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正好平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车受到的阻力。在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，平衡小车受到的阻力。在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着打点的纸带匀速运动，不需要重复平衡摩擦力。平衡摩擦力的目让小车拉着打点的纸带匀速运动，不需要重复平衡摩擦力。平衡摩擦力的目的是使绳的拉力为小车所受合力。的是使绳的拉力为小车所受合