一、实验原理和方法
实验的基本思想——控制变量法
1.保持研究对象即小车的质量不变,改变砝码盘内砝码的质量,即改变作用力,测出小车的对应加速度,验证加速度是否正比(填“正比”或“反比”)于作用力.
2.保持砝码盘中砝码的质量不变,即保持作用力不变,改变研究对象即小车的质量,测出对应不同质量的加速度,验证加速度是否反比(填“正比”或“反比”)于质量.
二、实验器材
小车、砝码、小盘、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平.
三、实验步骤
1.用天平测出小车和小盘(包括其中砝码)的质量分别为M0、m0,并把数值记录下来.
2.按图所示将实验器材安装好(小车上不系绳).
3.把长木板无滑轮的一端下面垫一薄木板,以平衡摩擦力.
4.将小盘通过细绳系在小车上,接通电源放开小车,用纸带记录小车的运动情况;取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂小盘的重力m0g.
5.保持小车的质量不变,改变小盘(包括其中砝码)的质量重复步骤4多做几次实验.每次小车从同一位置释放,并记录好相应纸带.
6.保持小车所受合力不变,在小车上加砝码,并测出小车和放上砝码后的总质量M1,接通电源放开小车,用纸带记录小车的运动情况,取下纸带并在纸带上标上号码.
7.继续在小车上加放砝码,重复步骤6,多做几次实验,并记录好相应纸带.
四、数据处理
1.把小车在不同力作用下产生的加速度填在下表中:
实验次数
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加速度a/(m·s-2)
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小车受力F/N
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1
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2
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3
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4
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由以上数据画出它的aF关系图像如图所示,由此得出实验结论.
2.把不同质量的小车在相同力作用下产生的加速度填在下表中:
实验次数
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加速度a/(m·s-2)
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小车质量M/kg
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1
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2
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3
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4
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由以上数据画出它的aM图像及a图像,如图甲、乙所示,根据图像可以得出结论.
甲 乙
3.实验结论
物体的加速度跟所受的合力成正比(填“正比”或“反比”),跟物体的质量成反比(填“正比”或“反比”).