高中物理知識點:實驗:探究加速度與力、質量的關系

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網






實驗目的:
驗證牛頓第二定律。
實驗原理:
1、如圖所示裝置,保持小車質量不變,改變小桶內砂的質量,從而改變細線對小車的牽引力,測出小車的對應加速度,作出加速度和力的關系圖線,驗證加速度是否與外力成正比。
2、保持小桶和砂的質量不變,在小車上加減砝碼,改變小車的質量,測出小車的對應加速度,作出加速度和質量倒數的關系圖線,驗證加速度是否與質量成反比。

實驗器材:
小車,砝碼,小桶,砂,細線,附有定滑輪的長木板,墊木,打點計時器,低壓交流電源,導線兩根,紙帶,托盤天平及砝碼,米尺。
實驗步驟:
1、用天平測出小車和小桶的質量M和M',把數據記錄下來。
2、按如圖裝置把實驗器材安裝好,只是不把掛小桶用的細線系在小車上,即不給小車加牽引力。
3、平衡摩擦力:在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊木,反復移動墊木的位置,直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態(tài)(可以從紙帶上打的點是否均勻來判斷)。
4、在小車上加放砝碼,小桶里放入適量的砂,把砝碼和砂的質量m和m'記錄下來。把細線系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶,接通電源,放開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列點,取下紙帶,在紙帶上寫上編號。
5、保持小車的質量不變,改變砂的質量(要用天平稱量),按步驟4再做5次實驗。
6、算出每條紙帶對應的加速度的值。
7、用縱坐標表示加速度a,橫坐標表示作用力,即砂和桶的總重力(M'+m')g,根據實驗結果在坐標平面上描出相應的點,作圖線。若圖線為一條過原點的直線,就證明了研究對象質量不變時其加速度與它所受作用力成正比。
8、保持砂和小桶的質量不變,在小車上加放砝碼,重復上面的實驗,并做好記錄,求出相應的加速度,用縱坐標表示加速度a,橫坐標表示小車和車內砝碼總質量的倒數,在坐標平面上根據實驗結果描出相應的點并作圖線,若圖線為一條過原點的直線,就證明了研究對象所受作用力不變時其加速度與它的質量成反比。
注意事項:
1、砂和小桶的總質量不要超過小車和砝碼的總質量的。
2、在平衡摩擦力時,不要懸掛小桶,但小車應連著紙帶且接通電源。用手給小車一個初速度,如果在紙帶上打出的點的間隔是均勻的,表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。
3、作圖時應該使所作的直線通過盡可能多的點,不在直線上的點也要盡可能對稱地分布在直線的兩側,但如遇個別特別偏離的點可舍去。

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