河北省保定市高中物理第四章牛顿运动定律42探究加速度与力质量关系导学案新人教版

4.2研究加快度与力、质量的关系一、实验目的1．会用控制变量法研究物理规律。2．能够经过实验研究加快度与力、质量的关系。3．学会用图象法办理数据得出结论。二、实验原理研究方法——控制变量法控制小车的质量M不变，改变拉力F，研究加快度a与力F的关系。(2)控制砝码和小盘的质量m不变，即力F不变，改变小车的质量M，研究加快度a与质量M的关系。2．要丈量的物理量(1)小车与其上钩码的总质量M。小车受的拉力F(小盘和盘内砝码的总重力)。小车的加快度a。三、实验器械打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、钩码(100g)4个、夹子、细绳、低压沟通电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。一、实验步骤1．用天平测出小车和重物的质量分别为M0、m0，并把数值记录下来。2．按图将实验器械安装好(小车上不系绳)。3．均衡摩擦力。在木板无滑轮的一端下边垫一薄木板，频频挪动其地点，直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)。4．将重物经过细绳系在小车上，接通电源松开小车，用纸带记录小车的运动状况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力m0g。5．保持小车的质量不变，改变所挂重物的重力，重复步骤4，多做几次实验，每次小车从同一地点开释，并记录好重物的重力m1g、m2g以及计算出相应纸带的加快度填入表格1。表格1物体的质量必定，加快度与受力的关系实验次数加快度a/(m·s－2)小车受力F/N12345保持托盘中所放重物的质量不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量M，接通电源，松开小车，用纸带记录小车的运动状况，取下纸带并在纸带上标上号码。7．持续在小车上加放砝码，重复步骤6，多做几次实验，在每次获得的纸带上标上号码。8．计算出每次实验所得纸带的加快度值及小车与砝码的总质量填入表格2。表格2物体遇到的外力必定，加快度与质量的关系加快度小车与砝码总小车与砝码总质实验次数－2质量M/kg1－1a/(m·s)量的倒数/kgM12345二、数据办理1．剖析加快度和力的关系依照表格1，以加快度a为纵坐标，之外力F为横坐标，作出a-F关系图象，如下图，由此得出结论。2．剖析加快度和质量的关系依照表格2，以加快度a为纵坐标，以小车及砝码的总质量1M或为横坐标作M1出a-M或a-关系图象，如下图，据图象能够得出结论。M3．实验结论保持物体质量不变时，物体的加快度a与所受力F成正比。(2)在力F不变时，物体的加快度a与质量M成反比。三、偏差剖析1．因实验原理不完美造成系统偏差：本实验顶用所挂重物的重力取代小车遇到的拉力，实质上小车遇到的拉力要小于所挂重物的重力，存在系统偏差。所挂重物的质量越小于小车的质量，偏差越小；反之偏差越大。2．因操作不够正确造成的有时偏差质量的丈量偏差。丈量纸带上各点间的距离的偏差(读数偏差)。绳或纸带与木板不平行造成的偏差。均衡摩擦力不正确造成的偏差。均衡过分使小车合外力偏大，均衡不够使小车的合外力偏小，此时要注意匀速运动是恰巧均衡摩擦力的标记。四、注意事项1．均衡摩擦力时不要挂重物，整个实验均衡了摩擦力后，不论此后是改变盘和砝码的质量，仍是改变小车及砝码的质量，都不需要再从头均衡摩擦力。2．实验中一定知足小车和砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量。只有这样，砝码和小盘的总重力才可视为与小车遇到的拉力相等。3．各纸带上的加快度a，都应是该纸带上的均匀加快度。4．作图象时，要使尽可能多的点在所