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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 参量一一小车的质量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1打点计时器、复写纸片和纸带、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 .用天平测出小车和祛码的总质量M,小盘和祛码的总质量m,把测量结果记录下来
2、.二、仪器安装及平衡摩擦力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.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.4 .保持小车和祛码的质量不变，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祛码，记
3、录下小盘和祛码的总质量m，再重 复步骤4,重复三次，得到三条纸带.5 .在每条纸带上都选取一段比拟理想的局部，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）四、保持小盘和祛码的质量不变，研究a与M的关系实验次数加速度a/（m 厂2）小车受力FIN12346 .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.计算祛码和小车的总质量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/ (m s2)小车和祛码的总质量M/kg小车和祛
4、码总质量-L M123【数据处理】.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2=错误!计算加速度.1 .（1）根据表（一），用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,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.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.我们猜测,a与M可能成反比.为了检验猜测的正
5、确性，再用纵坐标表示加速度a横坐标表示小车和祛.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）【结论】: 【考前须知】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破码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力.3 .每条纸带必须在满足小车
6、与车上所加祛码的总质量远大于小盘和祛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，小盘和祛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（比方要挂好纸带、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.