第四章 牛顿运动定律 DISIZHANG MYKONGLONG
第2节 实验:探究加速度与力、质量的关系 MYKONGLONG
理解命材新知 LIJIE MYKONGLONG
、实验目的 (1)学会用控制变量法探究物理规律。 (2)探究加速度与力、质量的关系。 实验原理 控制变量法 在探究加速度与力、质量三者关系时,先让其中一个 量保持不变来探究其他两个量之间的关系。 MYKONGLONG
一、实验目的 (1)学会用控制变量法探究物理规律。 (2)探究加速度与力、质量的关系。 二、实验原理 控制变量法 在探究加速度与力、质量三者关系时，先让其中一个 量保持不变来探究其他两个量之间的关系
1.探究加速度与力的关系的基本思路 保持物体的质量不变,测量物体在不同力的作用下 的加速度,分析加速度与力的关系。 2.探究加速度与质量的关系的基本思路 保持物体所受的力不变,测量不同质量的物体在该 力作用下的加速度,分析加速度与质量的关系。 MYKONGLONG
1．探究加速度与力的关系的基本思路 保持物体的质量不变，测量物体在不同力的作用下 的加速度，分析加速度与力的关系。 2．探究加速度与质量的关系的基本思路 保持物体所受的力不变，测量不同质量的物体在该 力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系
3.实验方案 这个实验中需要测量的物理量有三个:物体的加速度、 物体所受的力、物体的质量。质量用天平测量,因此本实 验要解决的主要问题是怎样测量加速度和物体所受的力。 (1)怎样测量或比较物体的加速度: 在运动物体上安装一条穿过打点计时器的纸带,根据 纸带上打出的点来测量加速度。在这个实验中也可以测加 速度与其他量之间的比例关系。测量不同情况下(即不同受 力、不同质量时)物体加速度的比值就可以了。 MYKONGLONG
3．实验方案 这个实验中需要测量的物理量有三个：物体的加速度、 物体所受的力、物体的质量。质量用天平测量，因此本实 验要解决的主要问题是怎样测量加速度和物体所受的力。 (1)怎样测量(或比较)物体的加速度： 在运动物体上安装一条穿过打点计时器的纸带，根据 纸带上打出的点来测量加速度。在这个实验中也可以测加 速度与其他量之间的比例关系。测量不同情况下(即不同受 力、不同质量时)物体加速度的比值就可以了
由于初速度为零时,a=2,如果测出这两个初速度为 零的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移x1、x2,位移 之比就等于加速度之比,即 (1 1 MYKONGLONG
由于初速度为零时，a＝ 2x t 2 ，如果测出这两个初速度为 零的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移 x1、x2，位移 之比就等于加速度之比，即 a1 a2 ＝ x1 x2
(2)怎样提供和测量物体所受的恒力 设计的实验装置如图4-2-1所示。 小车打点计时器 纸带 图4-2-1 MYKONGLONG
(2)怎样提供和测量物体所受的恒力 设计的实验装置如图4－2－1所示。 图4－2－1
①对此实验中力的理解:除了在真空中抛出或落下的 物体(仅受重力)外,仅受一个力的物体几乎是不存在的。然 而,一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合 力的作用效果是相同的,因此,实验中的力F的含义可以是 物体所受的合力。 ②平衡摩擦力:如图4一2一1所示,纸带穿过打点计时 器。为了消除摩擦力对小车的影响,可将木板无滑轮的一端 稍微垫高一些,用小车的重力的分力来抵消它所受到的摩擦 力,直到小车不挂重物时能在木板上匀速运动为止。 MYKONGLONG
①对此实验中力的理解：除了在真空中抛出或落下的 物体(仅受重力)外，仅受一个力的物体几乎是不存在的。然 而，一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合 力的作用效果是相同的，因此，实验中的力F的含义可以是 物体所受的合力。 ②平衡摩擦力：如图4－2－1所示，纸带穿过打点计时 器。为了消除摩擦力对小车的影响，可将木板无滑轮的一端 稍微垫高一些，用小车的重力的分力来抵消它所受到的摩擦 力，直到小车不挂重物时能在木板上匀速运动为止
当挂上重物时,只要重物的质量远小于小车的质量,那么 我们可近似认为托盘和砝码所受的重力大小等于小车所受的 力的大小。增减盘中砝码的个数可改变小车所受到的合力。 (3)怎样由实验结果得出结论 根据实验数据以a为纵坐标、F为横坐标,和以a为纵坐 标、为横坐标作出图像。如果图像是过原点的直线,则说明 加速度与力成正比与质量成反比。 MYKONGLONG
当挂上重物时，只要重物的质量远小于小车的质量，那么 我们可近似认为托盘和砝码所受的重力大小等于小车所受的 合力的大小。增减盘中砝码的个数可改变小车所受到的合力。 (3)怎样由实验结果得出结论： 根据实验数据以 a 为纵坐标、F 为横坐标，和以 a 为纵坐 标、1 m为横坐标作出图像。如果图像是过原点的直线，则说明 加速度与力成正比与质量成反比