(江苏专用)高三物理一轮复习 必考部分 第3章 牛顿运动定律 实验3 探究加速度与物体质量、物体受力的关系教师用书-人教高三物理试题
6页1、实验三探究加速度与物体质量、物体受力的关系 实验目的1学会用控制变量法研究物理规律2探究加速度与物体质量、物体受力的关系3掌握灵活运用图象处理问题的方法 实验原理保持作用力不变,确定加速度与质量的大小关系;保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系;作出aF图象和a图象,确定其关系 实验器材小车,砝码,小盘,细线,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,复写纸,托盘天平,米尺 实验过程一、实验步骤1称量质量用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M0.2安装器材按照如图实31所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)图实313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,反复移动薄木块的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速运动状态4让小车靠近打点计时器,挂上小盘和砝码,先接通电源,再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑,打出一条纸带计算小盘和砝码的重力,即为小车所受的合外力,由纸带计算出小车的加速度,并把力和对应的加速度填入表1中5改变小盘内砝码的个数,重复步骤4,并多做几次6保持小盘内的砝码个数不变,在小车上放上砝码改
2、变小车的质量,让小车在木板上滑动打出纸带计算砝码和小车的总质量M,并由纸带计算出小车对应的加速度,并将所对应的质量和加速度填入表2中7改变小车上砝码的个数,重复步骤6,并多做几次表1实验次数加速度a/(ms2)小车受力F/N1234表2实验次数加速度a/(ms2)小车和砝码的总质量M/kg1234二、数据处理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,根据逐差法计算各条纸带对应的加速度2作图象找关系根据记录的各组对应的加速度a与小车所受牵引力F,建立直角坐标系,描点画aF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a与小车和砝码总质量M,建立直角坐标系,描点画a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 误差来源1测量误差 (1)质量的测量 (2)打点间隔距离的测量2操作误差 (1)拉线或纸带与木板不平行 (2)倾斜角度不当,平衡摩擦力不准3原理误差本实验中用小盘和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和砝码的总重力),存在系统误差 注意事项1平衡摩擦力:在平衡摩擦力时,不要把悬挂
3、小盘的细绳系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,且要让小车拖着纸带匀速运动2不重复平衡摩擦力:整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力3实验条件:每条纸带都必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力4一先一后一按住: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,且应在小车到达定滑轮前按住小车5作图:作图时,两坐标轴的比例要适当,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地分布在所作直线两侧 实验改进本实验中可以用气垫导轨来代替长木板,这样就省去了平衡摩擦力的麻烦,小车的加速度也可以利用传感器来测量,借助于计算机来处理.考向1实验原理与操作某实验小组利用图实32所示的装置探究加速度与力、质量的关系图实32(1)下列做法正确的是_(填字母代号)A调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C实验时,先放开木块再接通打点
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