实验报告-探究加速度与力、质量的关系.docx

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1、实验报告探究加速度与物体质量、物体受力的关系基础自主簿实I【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】探究加速度a与力F、质量M的关系时，应用的基本方法是即先控制一个参量小车的质量M不变，讨论加速度a与力F的关系;再控制小盘和祛码的质量不变，即力F不变，改变小车质量M,讨论加速度a与质量M的关系.【实验器材】打点计时器、狂写纸片和纸带、一端有定滑轮的长木板、小车、小盘、电源、祛码、导线.【实验步骤】一、测质量1 .用天平测出小车和硅码的总质量M.,小盘和硅码的总质量m,把测量结果记录下来.二、仪器

2、安装及平衡摩擦力2 .按图1把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在车上，即不给小车加牵引力.图13 .平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板.反复移动木板的位置,直至小车拖着纸带在斜面上运动时可以保持运动状态.这时，小车受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力的分力平衡.三、保持小车的质量不变,研究a与F的关系4 .把细绳系在小车.上并绕过定滑轮悬挂小盘,先再,打点计时器在纸带上打下一系列的点，打完点后切断电源，取下纸带,在纸带上标上纸带号码.5 .保持小车和跌码的质量不变，在小盘里放入适量的祛码,把小盘和祛码的总质量m记录下来,重复步骤4.在小盘内再放入适量硅码,记录下小盘和硅码

3、的总质量m,再重复步骤4,重复三次，得到三条纸带.6 .在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数点,.测量计数点间的距离,算出每条纸带上的加速度的值,并记录在表格（一）内.表（一）实验次数加速度a(ms2)小车受力FN1234四、保持小盘和祛码的质量不变,研究a与M的关系7 .保持小盘内的祛码个数不变，在小车上放上祛码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带.计算硅码和小车的总质量M,并由纸带计算出小车对应的加速度.改变小车上祛码的个数，重复步骤7,并将所对应的质量和加速度填入表（二）中.表（二）实验次数加速度a/(ms2)小车和祛码的总质量Mikg小车和祛码总质量-M123【数据处理

4、】1 .需要计算各种情况下所对应的小车加速度，可使用“研究匀变速直线运动”的方法:先在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离，根据公式ah错误!计算加速度.2.（1）根据表（一），用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力E作用力的大小F等于小盘和祛码的总重力,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，如果这些点是在一条过原点的直线上,便证明了加速度a与作用力F成正比.如图2所示.（2）根据表（二）.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和祛码的质量M,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,发现这些点落在一条类似反比函数的曲线上.我们猜想,a与M可能成反比.为了检验猜想的正确性，再用纵坐标表示加速度a,

5、横坐标表示小车和硅.码总质量的倒数，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点.如果这些点落在一条过原点的直线上，就证明了加速度与质量成反比.（如图3所示）图3【结论】:【注意事项】1 .一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面,使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受到的摩擦阻力.在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动.2 .实验步骤2、3不需要重复，即整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和祛码的总质量还是改变小车和祛码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力.3 .每条纸带必须在满足小车与车上所加硅码的总质量远大于小盘

6、和硅码的总质量的条件下打出.只有如此，小盘和祛码的总重力才可视为小车受到的拉力.4 .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，且应在小车到达滑轮前按住小车.【误差分析】1 .质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差.2 .因实验原理不完善造成误差：本实验中用小盘和祛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祛码的总重力），存在系统误差.小盘和祛码的总质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，小盘和硅码的总质量越小于小车的质量，误差就越小.3 .平衡摩擦力不准确造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的都跟正式实验一样（比如要挂好纸带、接通打点计时器），匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等.