高中物理必修一探究加速度與力質(zhì)量關(guān)系知識點(diǎn)總結

　　本實(shí)驗的基本思路是采用控制變量法。

　　(1)保持物體的質(zhì)量m不變，測量物體在不同外力F作用下的加速度a，探究加速度a與外力F的關(guān)系。

　　探究的方法采用根據實(shí)驗數據繪制圖象的方法，也可以用比較的方法，看不同的外力F與由此外力產(chǎn)生的加速度a的比值有何關(guān)系。

　　(2)保持物體所受的力F相同，測量不同質(zhì)量m的物體在該力作用下的加速度a，探究加速度a與力F的關(guān)系。

　　探究的方法采用根據實(shí)驗數據繪制圖象的方法。

　　牛頓第二定律實(shí)驗目的、原理實(shí)驗目的

　　驗證牛頓第二定律：物體的質(zhì)量一定時(shí)，加速度與作用力成正比；作用力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比。

　　實(shí)驗原理

　　利用砂及砂桶通過(guò)細線(xiàn)牽引小車(chē)做加速運動(dòng)的方法，采用控制變量法研究上述兩組關(guān)系。

　　通過(guò)適當的調節，使小車(chē)所受的阻力忽略，當M和m做加速運動(dòng)時(shí)，可以得到

　　當M>>m時(shí)，可近似認為小車(chē)所受的拉力T等于mg；

　　本實(shí)驗第一部分保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變m的大小，測出相應的a，驗證a與F的關(guān)系；

　　第二部分保持m不變，改變M的大小，測出小車(chē)運動(dòng)的加速度a，驗證a與M的關(guān)系。

　　實(shí)驗器材

　　電磁打點(diǎn)計時(shí)器，紙帶及復寫(xiě)紙，低壓交流電源，兩根導線(xiàn)，小車(chē)，一端附有滑輪的長(cháng)木板，薄木板，小桶，細繩，砂，天平，刻度尺，砝碼。

　　實(shí)驗步驟及器材調整

　　(1)用天平測出小車(chē)和小桶與砂的質(zhì)量M和m，把數值記錄下來(lái)；

　　(2)按圖4—7所示把實(shí)驗器材安裝好；

　　(3)平衡摩擦力：在長(cháng)木板的不帶滑輪的一端下面墊上一塊薄木板，反復移動(dòng)其位置，直至后面的紙帶連好并不掛砂桶的小車(chē)剛好在斜面上保持勻速運動(dòng)為止；

　　(4)將砂桶通過(guò)細繩系在小車(chē)上，接通電源放開(kāi)小車(chē)，使小車(chē)運動(dòng)，用紙帶記錄小車(chē)的運動(dòng)情況，取下紙帶，并在紙帶上標上號碼；

　　(5)保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變砂桶中的砂量(確保M>>m)重復步驟(4)，每次記錄必須在相應的紙帶上做上標記，列表格將記錄的數據填寫(xiě)在表內；

　　(6)建立坐標系，用縱坐標表示加速度，橫坐標表示力，在坐標系上描點(diǎn)，畫(huà)出相應的圖線(xiàn)以驗證倪與F的關(guān)系；

　　(7)保持砂及小桶的質(zhì)量不變，改變小車(chē)的質(zhì)量(在小車(chē)上增減砝碼)，重復上述步驟(5)、(6)驗證a與M的關(guān)系；

　　操作注意事項

　　(1)在牛頓第二定律實(shí)驗中，必須平衡摩擦力，方法是將長(cháng)木板的一端墊起，而墊起的位置要恰當.在位置確定以后，不能再更換傾角；

　　(2)改變m和M的大小時(shí)，每次小車(chē)開(kāi)始釋放時(shí)應盡量靠近打點(diǎn)計時(shí)器，而且先通電再放小車(chē)；

　　(3)每次利用紙帶確定a時(shí)，應求解其平均加速度；

　　數據處理及誤差分析

　　(1)該實(shí)驗原理中，可見(jiàn)要在每次實(shí)驗中均要求M>>m，只有這樣，才能使牽引小車(chē)的牽引力近似等于砂及砂桶的重力；

　　(2)在平衡摩擦力時(shí)，墊起的物體的位置要適當，長(cháng)木板形成的傾角既不能太大也不能太小，同時(shí)每次改變M時(shí)，不再重復平衡摩擦力；

　　(3)在驗證a與M的關(guān)系時(shí)，作圖時(shí)應將橫軸用l/M表示，這樣才能使圖象更直觀(guān)。