人教版高中物理必修一《實驗:探究加速度與力、質量的關系》運動和力的關系PPT課件下載,共31頁。
探究加速度與力、質量的關系
一、實驗目的
1.探究加速度與力、質量的關系.
2.掌握運用圖像處理問題的方法.
二、實驗原理
用控制變量法探究加速度a與力F、質量M的關系,可以先保持F不變,研究a和M的關系,再保持M不變,研究a和F的關系.
三、實驗器材
帶定滑輪的長木板、低壓交流電源、復寫紙片和紙帶、小車、小盤、電磁打點計時器、天平、砝碼、刻度尺、導線.
四、實驗步驟
1.用天平測出小車的質量M,小盤和砝碼的總質量m.
2.按圖把實驗器材安裝好,先不要把懸掛小盤的細繩系在車上.
3.在木板的一端下面墊一木塊,移動木塊的位置,直至小車拖著紙帶在斜面上做勻速運動.
4.小盤繞過滑輪系于小車上,先通電源后放開小車,打完點后切斷電源,取下紙帶.
5.保持小車的質量M不變,改變砝碼和小盤的質量m,重復步驟4三次.
6.在每條紙帶上選取一段比較理想的部分,測加速度a.
7.作aF的圖像,若圖像為一過原點的直線,證明加速度與力成正比.
五、注意事項
1.牽引小車的砝碼應有10g、20g、50g等規格。沒有小規格砝碼,可用沙桶裝沙替代,質量用天平稱量。
2.探究加速度與力的關系:小車質量為200g,兩車上面均可加100g左右的砝碼。保持其中一個小車所掛砝碼不變(如20g),另一小車所掛砝碼逐漸加大,但不要過大。砝碼質量過大,會使圖象線性變差。
3.探究加速度與質量的關系:一車質量固定為300g,另一車質量可自200g起,逐次增加砝碼至700g~800g。牽引小車的砝碼以30g~40g為宜。小車質量過大,夾子不容易夾住車后拖線,造成位移誤差。
4.小車后所系線繩要用適當粗些的棉繩,當夾子夾住線繩時不會滑動。如果用表面較光滑的尼龍繩,當夾子閉合時線繩還會被小車拖一段距離才會停住。解決的辦法可在尼龍繩上擦一些松香,以增大線繩與夾子之間的摩擦力。
5.選擇口寬、彈力大的夾子,使夾子張開和閉合動作要迅捷有力。動作緩慢,會使某些夾子張開夾口時兩側張開的程度不一樣,張開較小的一側所控制的小車拖繩受阻,影響到小車運動。
6.注意小車運動停止的位置不能與定滑輪相碰。實驗中如果小車碰到定滑輪才松手讓夾子夾住拖線,則與定滑輪相碰的小車位移偏小而產生誤差。
實驗原理與操作
1.平衡摩擦力--使小車所受的合力“轉換”為拉力
小車受力為重力、拉力、阻力、支持力,平衡摩擦力后,使重力、阻力和支持力的合力為零,則小車所受的拉力等于小車的合力.
2.M≫m--使小車所受的拉力“轉換”為懸掛物重力M為小車質量,m為懸掛物質量
數據處理與誤差分析
1.平衡摩擦力不準造成的誤差
圖線aF不通過原點,分兩種情況:
(1)當平衡摩擦力不夠時,F≠0,a=0.
(2)當平衡摩擦力過度時,F=0,a≠0.
2.由于不滿足M≫m引起的誤差
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