2019年高考物理大一轮复习实验04探究加速度与力和质量的关系学案新人教版_3152
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实验:探究加速度与力、质量的关系教学案例设计一、教学内容分析“实验:探究加速度与质量、力之间的关系”这一节内容在物理教材必修一中安排在“牛顿第二定律”前“牛顿第一定律”后。
“牛顿第一定律”是牛顿对于“力与运动的关系”的定性表述,而“牛顿第二定律”是在“牛顿第一定律”的基础上对运动和力的定量研究表述,是牛顿力学的重点和中心内容。
教材引导力学生从牛顿第一定律出发,安排这节内容的必要性,并从实验思路设计,物理量的测量,实验过程和数据分析几个方面引导学生完成探究。
二、学情分析从学生的知识结构上看,通过上一节内容的学习,学生已经知道了物体的加速度与力、质量有关,这为实验理论的理解打下了基础。
经过第一章中“探究小车速度对时间变化规律”这一实验的学习,已经知道实验探究操作的基本步骤,具备了一定的实验能力。
三、设计思想实验在中学物理中占有重要的地位。
在物理学中,许多概念的形成,规律的发现和理论的建立,都是以实验为基础的。
物理离不开实验。
旧的教学模式,课程的开展方式主要是注入填充式,教师为课堂的主体,整堂课都是教师在讲解,学生听,学生参与度很低,而在新的课改中,物理学科提出了核心素养,物理学科的核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。
物理课堂教学围绕着核心素养展开,科学探究是其中必不可少的一部分,所以在实验课程设计上以探究为主要模式。
四、教学目标1、经历探究加速度与力、质量的关系的设计过程,能够依据要求进行实验设计,学会选择合理的实验方案进行探究实验2、经历用图像处理数据的过程,从图像中发现物理规律,培养学生收集信息、获取证据的能力3、经历实验操作和测量的过程,知道如何平衡摩擦力、减小系统误差等操作方法,体会五、教学重难点教学重点:1、让学生经历加速度与力、质量关系探究过程2、体会探究的本质,培养学生提出问题、批判性思维、交流和合作等能力教学难点:1、从实验数据中分析加速度与力以及加速度与物体质量的关系2、从图像中发现物理规律,并通过这种体验提高使用多种方法和手段分析、处理信息的能力六、教学过程1、问题引入师:牛顿第一定律告诉我们,物体如果受力,将会改变运动状态,产生加速度。
高中物理《实验:探究加速度与力、质量的关系》学案1 新人教版必修4、2 实验:探究加速度与力、质量的关系学案理解领悟探究性实验是以获取新知识为目的的学习方法。
要在深入领会牛顿第一定律的基础上,确定研究课题和方法,设计探究加速度、力、质量三者关系的研究方案,并体会探究过程所用的科学方法控制变量法。
基础级1、实验要探究的内容力是物体产生加速度的原因,有力作用在物体上,就有加速度产生,且力越大,产生的加速度也越大。
在相同力的作用下,加速度的大小还与物体的质量有关。
因此,本实验要探究的内容是寻找加速度与力、质量三者间的关系。
2、探究实验的设计思路加速度既与力有关,又与质量有关,怎样通过实验研究它们间的关系呢?当一个物理量与多个因素有关时,为了弄清它们之间的关系,物理学中常用的一种方法叫做“控制变量法”,即:首先保持物体的质量不变,研究加速度与力的关系;然后保持物体所受的外力不变,研究加速度和质量的关系;最后经过总结推理,得出加速度与力、质量的关系。
本实验需要测量的物理量有加速度、力与质量,其中质量可用天平测量。
那么,怎样测量(或比较)加速度呢?又怎样对物体提供和测量恒力呢?3、怎样测量(或比较)物体的加速度在第二章中,我们已经介绍过,运用打点计时器在与运动物体连接的纸带上打点,由纸带上打出的点来测量加速度的方法。
由于本实验的目的是探究加速度与力、加速度与质量间的比例关系,因而也可不测加速度的具体数值,而测不同条件下加速度的比值。
若两物体做初速度为0的匀加速运动,由可得,物体的加速度与在相同时间内发生的位移成正比,即a ∝ x。
4、怎样提供和测量物体所受的恒力我们以教材提供的实验“参考案例”为例,教材图4、2-4所示实验装置中,为实验研究对象小车(连同车内的砝码)提供恒力的是小盘和砝码。
实验中我们认为,使小车做匀加速运动的力,与小盘和砝码的重力大小相等。
为此,必须满足以下两个实验条件:①水平板应尽可能光滑,最好将水平板的一端垫高成为倾角不大的斜面,轻轻推动小车(未挂小盘),使小车能在板上匀速运动,即用小车重力沿斜面方向的分力平衡摩擦力。
第二节实验:探究加速度与力、质量的关系教学设计【三维目标】(一)知识与技能理解物体运动状态的变化的快慢,即加速度大小与力有关,也与质量有关。
加速度与力的定量关系实验的探究及实验数据处理的方法。
(二)过程与方法指导学生定量的探究加速度和力、物体质量的关系。
知道用控制变量法进行实验。
探究如何测量加速度和力学生自己设计实验。
对实验数据进行处理。
(三)情感、态度与价值观通过实验探究,培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度。
通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。
培养学生的团队合作精神。
【教学重点】控制变量法的使用。
如何提出实验方案并使实验方案合理可行。
实验数据的分析与处理。
【教学难点】如何提出实验方案并使实验方案合理可行。
实验数据的分析与处理。
【教学过程】1)知识回顾,设置情景,提出问题,引入新课,引起学生学习兴趣。
问题1:想想看,加速度的大小可能与什么因数有关?学生直接回答或分组定性讨论再作回答(灵活机智,看学生情况而定)问题2:研究一个量与多个量之间关系时,采用什么方法研究?以前遇到过这种方法吗?(根据学生的回答,点出重要的研究方法──控制变量法,并引出本节课的探究课题)问题3:控制变量法的具体步骤?控制什么?研究什么?2)引导学生设计探究方案。
提示问题:需要测哪些物理量?分析试验中的两个问题需要用到什么器材?根据你课前预习准备情况,小组讨论、交流,并汇总设计的方案,派代表向全班同学汇报。
3)小组代表汇报方案,教师引导学生分析其可行性,点出不同方案中具体操作步骤中的关键处。
(1)绳子的拉力是否为小车所受的合力?若不是小车的合力应怎样操作,让绳子的拉力等于小车的合力。
若改变小车的质量是否需要进行重新调整?(2)绳子的拉力是否等于悬挂的物重,若不等于应满足什么条件可以使绳子的拉力近似等于物重课外方案:用气垫导轨,利用光电门测小车不同位置时的速度。
4)实验数据的处理图像法,引导学生做a--1/m的图像【课堂小测】。
专题4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系【实验目的】1.会用控制变量法研究物理规律。
2.能够通过实验探究加速度与力、质量的关系。
3.学会用图像法处理数据得出结论。
【实验原理】1.探究方法——控制变量法:(1)控制小车的质量M 不变,改变拉力F,探究加速度a 与力F 的关系。
(2)控制砝码和小盘的质量m 不变,即力F 不变,改变小车的质量M,探究加速度a 与质量M 的关系。
2.要测量的物理量:(1)小车与其上钩码的总质量M 。
(2)小车受的拉力F(小盘和盘内砝码的总重力)。
(3)小车的加速度a 。
3.测量加速度的方案:(1)应用纸带测加速度:在小车后面安装一条通过打点计时器限位孔的纸带,接通打点计时器电源后释放小车,打出一条纸带。
然后,根据在匀变速直线运动中连续相等的时间间隔T 内的位移之差Δx=aT 2求出加速度。
(2)应用匀变速运动规律求加速度:如果物体做初速度为零的匀加速直线运动,那么,测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间,然后由22xa t=算出a 。
(3)应用“加速度与位移成正比”:物体做初速度为零的匀加速直线运动时22x a t=。
如果测出两个初速度为零的匀加速运动在相同时间内发生的位移为x 1、x 2,则位移之比就是加速度之比,即1122a x a x = 【实验器材】打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、钩码(100g)4个、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
【实验过程】 一、实验步骤1.用天平测量小盘的质量m 0和小车的质量M 0,并把数值记录下来。
2.按图将实验器材安装好(小车上不系绳)。
3.平衡摩擦力。
把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板,反复移动其位置,使小车在不挂小盘和砝码的情况下,能沿木板做匀速直线运动(直到打点计时器打出的纸带上相邻点的间距相等)。
4.把小车停放在打点计时器处,挂上小盘和砝码,先接通电源后放开小车,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和砝码的总重力m 1g 。
1.实验步骤(1)用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m 和m ′,把数据记录在表格中;(2)把实验器材安装好,平衡摩擦力;(3)在小盘里放入适量的砝码,把砝码和小盘的质量m ′记录在表格中;(4)保持小车的质量不变,改变砝码的质量,按上面步骤再做5次实验;(5)算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格中;(6)用纵坐标表示加速度a ,横坐标表示合外力,即砝码和小盘的总重力m ′g ,根据实验数据在坐标平面上描出相应的点,作图线;(7)用纵坐标表示加速度a ,横坐标表示小车质量的倒数,在坐标系中根据实验数据描出相应的点并作图线。
2.注意事项(1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车受到的阻力。
在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着打点的纸带匀速运动;学 ;(2)不重复平衡摩擦力;(3)实验条件:m ≫m ′;(4)一先一后一按: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,再释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。
3.误差分析(1)因实验原理不完善引起的误差:本实验用小盘和砝码的总重力m ′g 代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力;(2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差;4.数据处理(1)利用Δx =aT 2及逐差法求a ;(2)以a 为纵坐标,F 为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a 与F 成正比;(3)以a 为纵坐标,m1为横坐标,描点、连线,如果该线过原点,就能判定a 与m 成反比。
(2018·南保山)某同学利用图甲所示装置来研究加速度与力的关系。
他将光电门1和2分别固定在长木板的A 、B 两处,换用不同的重物通过细线拉同一小车(小车质量约为200克),每次小车都从同一位置由静止释放。
【自主学习·合作交流】任务一、猜想加速度和质量、力的关系1、运动和力的关系为: ,物体运动状态改变的难易程度由 决定。
2、物体运动状态改变的快慢有 描述,3、猜想加速度可能有那些物理量决定?【总结】.力越大,加速度越大 —— a ∝F ,a ∝F 2,a ∝F 3?质量越大,加速度越小 —— a ∝m 1, a ∝21m ,a ∝31m ?【合作学习·难点探究】任务二、设计实验1、研究一个物理量同时与两个物理量有什么关系,应当采用什么方法进行研究?2:如何测量物体的加速度?3、绳拉小车的力是小车受的合力吗?4、我们必须要使绳拉小车的力成为小车受到的合力,否则还要计算滑动摩擦力,使问题复杂化,那么怎样抵消摩擦力的影响呢?小车和砝码总质量变大后还需调整吗?5、砝码盘和砝码的总重力充当拉力需要什么条件?任务三、进行实验1.实验器材2.实验步骤(1)安装器材,平衡摩擦力。
(2)取小车研究(质量一定),用三组不同数量的钩码去拉小车,分别打出几条纸带,用天平称出每次拉小车的钩码的质量,算出重力,分析纸带,求出小车运动的加速度。
数据记录于表一。
(3)取小车研究,在拉力不变的情况下(钩码质量一定)改变小车上的砝码个数(三组),从而找出几条不同的纸带,记录小车及车上砝码的质量,求出小车运动的加速度。
数据记录于表二。
(4)整理器材。
3.实验注意事项1.打点前小车应靠近打点计时器且应先启动打点计时器后放开小车.2.在补偿阻力时,不要悬挂槽码,但小车应连着纸带且启动打点计时器.用手轻轻地给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔均匀,表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡.3.改变槽码的质量的过程中,要始终保证槽码的质量远小于小车的质量.4.作图时应使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能地均匀分布在直线的两侧,个别偏离较远的点应舍去.4记录数据表1 小车质量一定拉力F/N加速度a/(m·s-2)表2 小车所受的拉力一定质量m/kgword版高中物理。
教学内容实验:探究加速度与力、质量的关系课时教材分析(1)本节课的主要教学内容是探究加速度与力、质量的关系。
(2)本节课主要介绍了控制变量法的使用、如何提出实验方案并使实验方案合理可行、实验数据的分析与处理等知识点。
(3)通过学习本节课,学生能够理解实验思路的合理性,以及用图象处理实验数据的有效性;经历实验的操作和测量过程,以及通过图象处理实验数据的过程,体验如何平衡摩擦阻力、减少系统误差的操作方法;通过探究实验,培养实事求是、尊重客观规律的科学态度。
教学目标回顾(1)学生能够理解并应用控制变量法来设计实验,探究加速度与力、质量之间的关系,并能够合理分析实验数据。
(2)学生通过实验操作,能够培养科学探究的能力,形成实事求是、尊重客观规律的科学态度,并激发求知欲和创新精神。
(3)学生能够描述物体在受力情况下的运动状态变化,并解释加速度、力和质量之间的定量关系。
教学过程一、引入新课开场白教师步入教室,手持一本关于经典力学的书籍,微笑面对学生:在物理学的浩瀚星海中,牛顿三大定律犹如夜空中最亮的星,指引着我们探索力与运动的奥秘。
今天,我们将踏入这场奇妙之旅的第二站——加速度、力与质量的不解之缘。
让我们带着疑问,一起揭开‘运动和力’那神秘的面纱。
提问激发兴趣思考问题:物体运动状态的改变,具体是哪个物理量在‘幕后操作’?没错,正是加速度,它是运动状态变化快慢的直接反映。
当不同物体面临相同的力时,为何有的轻盈跳跃,有的却沉重缓慢?是何种因素决定了这种差异性?二、新课内容探索的起点:问题的提出教师在黑板上写下:物体的加速度a与所受的合外力F、物体质量m 之间存在怎样的秘密关系?字迹刚落,教师转身,眼神充满期待地望向学生们,等待思维的火花在他们眼中闪烁。
猜想的舞台:思维的碰撞学生讨论:我猜,如果质量m固定,力越大,加速度应该也会变大吧,因为更大的推力能让物体更快加速。
反之,如果力不变,质量增加的话,就像推动一辆加重的购物车,感觉会更费劲,所以加速度应该会减小。
实验四探究加速度与力、质量的关系一、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。
3.学会利用图象法处理实验数据的方法。
4.学会近似代替法的思想。
二、实验原理1.当质量一定时,研究加速度与合外力的关系a∝F合。
2.当合外力一定时,研究加速度与质量的关系a∝1 M。
三、实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
四、实验步骤1.称量质量:用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M。
2.仪器安装:按照如图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细线系在小车上(即不给小车牵引力)。
3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车在斜面上做匀速直线运动。
4.数据计算和记录(1)保持小车的质量不变:把小车靠近打点计时器,挂上小盘和砝码,先接通电源,再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑,打出一条纸带。
计算小盘和砝码的重力,即为小车所受的合力,由纸带计算出小车的加速度,并把力和对应的加速度填入表(一)中。
改变小盘内砝码的个数,并多做几次。
(2)保持小盘内的砝码个数不变:在小车上放上砝码改变小车的质量,让小车在木板上滑动打出纸带。
计算砝码和小车的总质量M,并由纸带计算出小车对应的加速度,并将所对应的质量和加速度填入表(二)中。
改变小车上砝码的个数,并多做几次。
表(一)表(二)五、数据处理1.计算加速度:先在纸带上标明计数点,测量各计数点间的距离,根据逐差法计算各条纸带对应的加速度。
2.作图象找关系:根据记录的各组对应的加速度a与小车所受牵引力F,建立直角坐标系,描点画aF图象。
如果图象是一条过原点的倾斜直线,便证明加速度与作用力成正比。
再根据记录的各组对应的加速度a与小车和小车上砝码总质量M,建立直角坐标系,描点画a1M图象,如果图象是一条过原点的倾斜直线,就证明了加速度与质量成反比。
实验:探究加速度与力、质量的关系一、教学目标1.物理观念通过实验认识加速度与力、质量之间的定量关系。
掌握牛顿第二定律(F=ma)的数学表达式,并理解其物理意义。
深刻理解力是产生加速度的原因,以及加速度方向与合外力方向间的矢量关系。
2.科学思维通过实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力。
培养学生运用控制变量法研究物理问题的能力。
3.科学探究通过实践和探究,让学生感觉科学就在身边。
培养学生对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神,树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点重点:通过实验探究加速度与力、质量之间的定量关系,得出牛顿第二定律。
难点:理解并掌握牛顿第二定律的物理意义,以及如何在实验中准确测量和计算加速度、力和质量。
三、教学分析本实验基于新人教版高中物理必修1第四章第二节的内容,主要研究物体的加速度a与物体所受的外力F及物体的质量m之间的定量关系。
通过实验,学生可以更直观地理解牛顿第二定律,并掌握其应用。
四、教学过程教学环节教师活动设计意图新课导入(一)引入新课通过复习牛顿第一定律,引导学生理解力是改变物体运动状态(即产生加速度)的原因。
提出问题:物体的加速度与哪些因素有关?它们之间有何定量关系?用生动形象的画面激活学生的思维,培养学生学习的兴趣。
课内探究(二)实验设计控制变量法:在探究加速度与力的关系时,保持小车质量不变,改变施加在小车上的力(通过增减钩码数量实现)。
在探究加速度与质量的关系时,保持施加在小车上的力不变,改变小车的质量(通过在小车上增减砝码实现)。
实验原理:利用打点计时器或测量小车在相同时间内的位移来反映加速度的大小(位移与加速度成正比)。
通过测量小车的质量(使用天平)和施加在小车上的力(通过测量钩码重力得到),结合实验数据探究加速度与力、质量的关系。
实验04 探究加速度与力和质量的关系
一、实验目的
1.学会用控制变量法研究物理规律.
2.探究加速度与力、质量的关系.
3.掌握利用图象处理数据的方法.
二、实验原理
采取控制变量法,即先控制一个参量—小车的质量M不变,探究加速度a与力F的关系;再控制小盘和砝码的质量不变,即力不变,探究加速度a与小车质量M的关系.
三、实验器材
打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码、薄木板.
四、实验步骤
1.称量质量:用天平测量小盘的质量m和小车的质量M
2.安装器材:按照如图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)
3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板,使小车匀速下滑4.小盘通过细绳绕过滑轮系于小车上,先接通电源后放开小车,取下纸带编号码
5.保持小车的质量M不变,改变砝码和小盘的质量m,重复步骤(4)
6.保持砝码和小盘的质量m不变,改变小车质量M,重复步骤(4)
(2013·天津卷)某实验小组利用下图所示的装置探究加速度与力、质量的关系.
(1)下列做法正确的是________.(填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”).
(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a 与拉力F 的关系,分别得到图中甲、乙两条直线,设甲、乙用的木块质量分别为m 甲、m 乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙,由图可知,m 甲______m 乙,μ甲______μ乙(选填“大于”“小于”或“等于”).
解析:(1)木块下滑时,受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使拉力等于合力,应该使细绳与长木板平行且使重力的下滑分量mg sin θ等于摩擦力μmg cos θ,即mg sin θ=μmg cos θ(其中θ为木板的倾角),故平衡摩擦力时,不能悬挂砝码桶,选项A 正确,B 错误;由平衡摩擦力的公式可知两边的质量m 可以消去,故改变木块上的砝码的质量时,木块及其上砝码的总重力的下滑分量仍能和总的摩擦力抵消,不需要重新调节木板倾斜度,故选项D 正确;通过纸带求木块加速度,要求打点计时器在纸带上打出足够多的点,这就要求将木块放在靠近打点计时器的位置,并且先接通打点计时器,待打点稳定后再释放小车,故选项C 错误.
(2)实验中平衡好摩擦力后,绳的拉力提供木块的合外力即F =ma ;砝码桶及桶内砝码与木块运动的速度大小相等,由牛顿第二定律得m ′g -F =m ′a ,两式联立得m ′g =(m +m ′)a ,当m ′≪m 时,m +m ′≈m ,m ′g ≈ma 即当m ′≪m 时,砝码桶及桶内砝码的总重力近似等于木块运动时受到的拉力,故应选填“远小于”.(3)实验中如果没有平衡摩擦力,
对木块进行受力分析,根据牛顿第二定律F -μmg =ma ,得a =1m
F -μg ,即a F 图象中,斜率表示质量的倒数1m ,a 轴上的截距的绝对值表示μg ,结合图可得m 甲<m 乙,μ甲>μ乙.
答案:(1)AD (2)远小于 (3)小于 大于
一、数据处理
1.计算加速度——先在纸带上标明计数点,测量各计数点间的距离,根据逐差法计算各条纸带对应的加速度.
2.作图象找关系——①根据记录的各组对应的加速度a 与小车所受牵引力F ,建立直角坐标系,描点画a F 图象;②再根据记录的各组对应的加速度a 与小车和砝码总质量M ,
建立直角坐标系,描点画a -1M
图象. 二、误差分析
1.因实验原理不完善引起误差.以小车、小盘和砝码整体为研究对象得mg =(M +m )a ;以小车为研究对象得F =Ma ;求得F =M M +m ·mg =11+m M
·mg <mg . 本实验用小盘和砝码的总重力mg 代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力,小盘和砝码的总质量越小于小车的质量,由此引起的误差就越小.因此,满足小盘和砝码的总质量远小于小车的质量的目的就是减小因实验原理不完善而引起的误差.
2.摩擦力平衡不准确造成误差.在平衡摩擦力时,除了不挂小盘外,其他的均与正式实验一样(比如要挂好纸带、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相邻两点间的距离相等.
3.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、细绳或纸带不与木板平行等都会引起误差.
三、注意事项
1.平衡摩擦力:在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,且要让小车拖着纸带匀速运动.
2.不重复平衡摩擦力:整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力.
3.实验条件:每条纸带都必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出.只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力.
4.一先一后一按住: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,且应在小车到达定滑轮前按住小车.
5.作图:作图时,两坐标轴的比例要适当,要使尽可能多的点落在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称地分布在所作直线两侧.
(2012·全国卷)图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50 Hz 的交流电源,打点的时间间隔用Δt 表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.。