加速度与力质量关系实验
探究加速度与力质量的关系实验平衡摩擦力的原理
探究加速度与⼒质量的关系实验平衡摩擦⼒的原理⼀、引⾔在经典⼒学中，加速度是⼒的作⽤效果的⼀个重要指标，同时，物体的质量也影响着加速度的⼤⼩。
探究加速度与⼒、质量的关系是物理学中的⼀个重要实验。
本⽂将详细介绍探究加速度与⼒、质量的关系实验的原理，特别是平衡摩擦⼒的原理。
⼆、实验原理1.加速度、⼒和质量的关系根据⽜顿第⼆定律，⼀个物体的加速度a与其所受的⼒F成正⽐，与其质量m成反⽐，即：F=ma。
因此，通过测量物体在不同⼒作⽤下的加速度，可以推断出物体的质量。
2.摩擦⼒的影响在实验中，摩擦⼒是影响物体加速度的关键因素之⼀。
因此，需要采取措施平衡摩擦⼒，以确保实验结果的准确性。
三、平衡摩擦⼒的原理和⽅法1.原理平衡摩擦⼒的⽬的是消除摩擦⼒对实验结果的影响。
通过调整斜⾯倾⻆，使斜⾯对物体产⽣的下滑⼒（或⽀持⼒）与物体所受的摩擦⼒相等，即实现摩擦⼒的平衡。
此时，物体所受合⼒仅为重⼒，从⽽保证物体的加速度只受到所施加的⼒的影响。
2.⽅法①调节斜⾯倾⻆：通过调节斜⾯的倾⻆，使物体在斜⾯上保持静⽌或匀速下滑。
此时，物体所受的下滑⼒等于其重⼒沿斜⾯向下的分⼒。
同时，物体所受的⽀持⼒和摩擦⼒构成⼀对平衡⼒。
通过调整斜⾯的倾⻆，使下滑⼒与摩擦⼒达到平衡状态。
②使⽤⽓垫导轨：⽓垫导轨是⼀种利⽤空⽓薄膜来⽀撑物体的装置，可以有效减⼩物体与导轨之间的摩擦⼒。
通过调整⽓垫导轨的倾斜度，使物体在导轨上保持匀速运动状态，此时物体所受合⼒为零，从⽽实现了摩擦⼒的平衡。
四、实验步骤和注意事项1.实验步骤①将斜⾯固定在⼀定⾼度，并通过调节斜⾯的倾⻆来平衡摩擦⼒；②在滑块上安装测量加速度的装置；③在滑块上施加⼀个恒定的⼒，使其从斜⾯顶端滑下；④记录滑块下滑过程中的加速度；⑤改变施加的⼒的⼤⼩，重复步骤③和④；⑥分析实验数据，得出结论。
2.注意事项①在调节斜⾯倾⻆时，应确保滑块始终保持在斜⾯上；②施加的⼒应保持恒定，避免对实验结果造成影响；③在实验过程中，应注意保护测量装置和滑块，避免损坏；④记录数据时，应保证数据的准确性和可靠性。
人教版必修一 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系(共30张PPT)
方案三： 课本上参考案例中的实验方案
Ｆ
小车
夹子
Ｆ
小车
由于两小同时启动、同时停止,故运动时间相同
只需验证：
m一定时： F一定时：
x1 F1 x2 F2
x1 m2 x2 m1
（ ） a1 F1 a2 F2
（ ） a1 m2 a2 m1
m
光滑水平面
F
例六、(09台州)如图所示，在探究加速度与力、质
由乙图中游标卡尺测得遮光条的宽度d. 该实验小组在做实验
时，将滑块从甲图所示位置由静止释放，由数字计时器可以
读出遮光条通过光电门1的时间Δ t1，遮光条通过光电门2的时 间Δ t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝____， 滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝___，则滑块的加 速度的表达式a＝_____.(以上表达式均用字母表示)
4.22 cm，sBC＝4.65 cm，sCD＝5.08 cm，sDE＝5.49 cm，
sEF＝5.91 cm，sFG＝6.34 cm.已知打点计时器的工作频
率为50 Hz，则小车的加速度a＝________m/s2(结果保留
两位有效数字)．
0.42
图乙
例四、(2012·舟山模拟)在探究“加速度与力、 质量的关系”的实验中：
实 验 次 数
车 号
小车 质量 （g）
码盘 质量 （g）
车中砝 码质量 （g）
盘中砝 码质量 （g）
小车位 移（cm）
1
甲 乙
50 50
10 10
0 0
0
15
10
30
2
甲 乙
50 50
10 10
0 50
加速度与力质量的关系实验平衡摩擦力
加速度与力质量的关系实验平衡摩擦力
1加速度与力质量的关系实验
加速度与力质量的关系是科学研究中最基本的物理原理之一，它描述的是一个物体受外力作用时如何发生变化。
在实际实验中，我们常常研究加速度与力质量的关系，例如实验中可通过在摩擦力平衡条件下测量加速度来分析力质量的关系。
实验细节
实验可分为三个部分：测量摩擦力、测量加速度和分析力质量关系。
首先进行摩擦力测量，使用特殊装置，在摩擦力炎性时，将力计放置在垂直滑动面上，然后给这个设备施加一个统一的力(T)，以保持摩擦力炎性，使得力计垂直滑动，随后测量摩擦力大小。
接下来进行加速度测量，使用加速度计放置在垂直滑动面上，并给设备施加一定大小的力，使得力计开始滑动，然后记录垂直加速度，并绘制力质量关系曲线，从而获得加速度随力积分值大小变化的关系。
最后分析力质量关系，根据实验曲线得到力和加速度的关系，通过将实验解析成数据的形式，求得力质量的关系式。
可得知的物理原理
加速度与力质量的关系实验可得到的物理原理很明显，即牛顿第二定律。
它指出，物体的加速度取决于施加的外力大小，且与质量成正比，用公式表达为：F=ma，即施加的外力与加速度正比，外力质量成反比。
实验研究表明，质量越大，施加的力越大才能产生相同的加速度，反之，质量越小，施加的力越小才能产生相同的加速度，即受力的物体的加速度与其质量成反比。
2结论
总之，加速度与力质量的关系实验主要是通过测量摩擦力、测量加速度和分析力质量关系三个步骤，来证实我们熟知的物理原理：牛顿第二定律，即施加的外力与加速度正比，外力质量成反比。
力与加速度的关系实验
力与加速度的关系实验【引言】力与加速度之间的关系一直是物理学中的重要课题。
本文将通过一系列实验来探究力与加速度之间的关系，以便更好地理解这一物理现象。
【实验一：关于力、质量和加速度】在这个实验中，我们将通过改变物体的质量来研究力和加速度的关系。
首先，我们选择了几个不同质量的物体，并将它们都放在同样的平坦表面上。
然后，我们在每个物体上施加相同大小的力，并测量每个物体的加速度。
结果显示，无论物体的质量大小如何，施加的力越大，物体的加速度也越大。
这表明力与加速度之间存在直接的正比关系。
【实验二：关于力和斜面角度】在这个实验中，我们将进一步研究力和加速度的关系，但这次我们会改变斜面的角度。
我们使用同样的物体，并施加相同的力。
然而，我们将斜面调整为不同的角度，从而改变物体相对于水平面的倾斜程度。
实验结果显示，斜面角度愈大，物体的加速度也愈大。
这表明力与加速度的关系还受到了斜面角度的影响，但其具体的关系需要进一步研究。
【实验三：关于力、弹簧和加速度】这个实验将探讨力、弹簧和加速度之间的关系。
我们选择了一个可伸长的弹簧，然后在弹簧的一端挂上一个物体，另一端固定在支架上。
我们改变挂在弹簧上的物体的质量，并记录弹簧拉伸的长度。
实验结果显示，物体质量的增加导致了弹簧的拉伸，表明物体受到了一个向下的力。
根据胡克定律，力和弹簧的拉伸长度成正比关系。
由于弹簧的拉伸与物体的加速度成正比，我们可以得出结论：力与加速度之间存在正比关系。
【结论】通过以上实验，我们得出以下结论：力与加速度之间存在直接的正比关系，力的大小决定了物体的加速度的大小。
同时，斜面的角度和弹簧的弹性也会对力与加速度之间的关系产生影响，其具体关系需要进一步深入研究。
这些实验结果对于理解力学原理以及实际应用都具有重要意义。
【致谢】在这个实验过程中，我们要感谢导师和同学们的帮助和支持。
没有他们的支持，我们无法完成这个实验研究。
【参考文献】（列出参考文献，无需给出链接）以上是关于力与加速度的关系实验的报告。
(完整版)探究加速度与力、质量的关系_实验报告
实验：探究加速度与力、质量的关系[实验目的]通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系[实验原理]1、控制变量法：⑴保持m一定时，改变物体受力Ｆ测出加速度ａ，用图像法研究ａ与Ｆ关系⑵保持Ｆ一定时，改变物体质量m测出加速度ａ，用图像法研究ａ与m关系2、物理量的测量：（1）小车质量的测量：天平（2）合外力的测量：小车受四个力，重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。
重力和支持力相互抵消，物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力。
小车所受的合外力不是钩码的重力。
为使合外力等于钩码的重力，必须：①平衡摩擦力：平衡摩擦力时不要挂小桶，应连着纸带且通过打点记时器的限位孔，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．将长木板倾斜一定角度，此时物体在斜面上受到的合外力为0。
做实验时肯定无法这么准确，我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点来判断），这就说明此时物体合外力为0，摩擦力被重力的沿斜面向下的分力（下滑力）给抵消了。
由于小车的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消，那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了。
点拨：整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力.②绳子的拉力不等于沙和小桶的重力：砂和小桶的总质量远小于小车的总质量．．．．．．．绳子的拉．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．时，可近似认为力等于．．．．．．．．推导：实际上m/g=(m+ m/)a,F=ma,得F=m m/g/(m+ m/);理论上F= m/g，只有当m/＜．．．沙和小桶的重力。
＜m时，才能认为绳子的拉力不等于沙和小桶的重力。
点拨：平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.在画图像时，随着勾码重量的增加或者小车质量的倒数增加时，实际描绘的图线与理论图线不重合，会向下弯折。
实验探究加速度与力和质量的关系教案
以下是一个实验探究加速度与力和质量的关系的简要教案：
实验名称：探究加速度与力和质量的关系
实验目的：
1. 了解力对物体运动状态的影响；
2. 探究加速度与施加的力和物体质量之间的关系。
实验材料：
1. 平滑水平桌面
2. 小推车或滑轮组
3. 牵引绳
4. 弹簧测力计
5. 不同质量的金属块
实验步骤：
1. 在水平桌面上放置小推车或滑轮组。
2. 用牵引绳连接弹簧测力计和小推车，并确保绳子通过滑轮组。
3. 给小推车施加不同大小的拉力，记录每次施加的力值。
4. 将不同质量的金属块放在小推车上，保持拉力不变，记录金属块的质量和推车的加速度。
5. 重复实验多次，以获得可靠的数据。
实验数据处理：
1. 根据实验数据绘制力与加速度的图表，分析它们之间的关系。
2. 计算不同质量下的加速度，比较结果并总结规律。
实验注意事项：
1. 确保实验台面光滑水平，减少外界干扰。
2. 每次实验前都要校准弹簧测力计，确保准确性。
3. 实验时要小心操作，避免受伤。
思考问题：
1. 根据实验结果，你觉得加速度与施加的力和物体质量之间有何关系？
2. 实际生活中还有哪些情况符合你在本实验中得出的结论？
通过这个实验，学生可以直观地感受到力对物体运动状态的影响，理解加速度与力和质量之间的关系。
同时，培养学生的实验设计能力和数据分析能力。
加速度与力质量的关系
2、在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时， 某学生 将实验装置如图所示安装，准备接通电源后开始做实验，但他 的装置图中有两个明显的错误，请你指出来：
没有平衡摩擦力 （1 ） （2）打点计时器应使用低压交流电源
纸带处理
2016/12/16
18
a/(m·s－2)
0.11
0.19
0.29
0.40
0.51
(1)根据表中的数据在坐标中作出a－F图象；
(2)观察图线所反映的规律_________________； (3)总结结论__________________________________；
Excel数据处理
实验二步骤:
1.用天平测出小车的质量。
Excel数据处理
实验结论：
m一定时，a∝F
F一定时，a∝1/m
设 计 对 比 实 验 保 不 持 变 力
实 验 设 计 二 ：
设 计 方 案
保持小车 质量不变
拓展探究
光 电 门
数字计时器
参考方案三:利用气垫导轨来探究
挡光板 △x
光电门1
光电门2
X/t
x x v v0 t2 t1 a t t x2 x2 ( ) ( ) 2 2 v v t2 t 0 1 a 2 x 2 x
控制变量法
控制变量法：某结果受多因素（多变量）影响的问题，常常只改变 其中的某一个因素而控制其他因素，逐个研究单个因素对事物影响， 然后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
实验一：保持M不变，研究a 与F的关系; 实验二：保持F不变，研究a与M的关系。
实验设计: 参考方案一:用打点计时器探究
FN
F
G
探究加速度与力质量的关系实验方法
探究加速度与力质量的关系实验方
法
探究加速度与力质量的关系实验方法
一、实验目的探究加速度与力质量之间的关系。
二、实验原理根据牛顿第二定律，当一个物体受到外力作用时，物体的加速度是外力与物体的质量的比值：
a=F/m，即加速度等于外力与物体的质量的比值。
三、实验准备 1.老式平板：用于放置测试物体，保证物体的运动更加地平滑； 2.测力计：用于测量外力的大小； 3.测速仪：用于测量物体的加速度； 4.气压表：用于测量推力； 5.重量秤：用于测量物体的质量； 6.测绘仪：用于测量物体的位置； 7.测量容器：用于装载测试物体。
四、实验步骤 1.将老式平板放置在平整的地面上，使其处于水平状态； 2.将测绘仪和测速仪放置在平板的一端，用于测量物体的位置和加速度； 3.将测力计放置在平板的另一端，以便测量外力； 4.将重量秤放置在平板的另一端，以便测量物体的质量； 5.将测量容器中的物体放置在平板上，调整物体的位置，使其处于水平状态； 6.向物体施加不同大小的外力，并测量外力的大小； 7.同时观察
物体的运动，记录物体的加速度； 8.重复上述步骤，测量不同的外力和加速度； 9.利用测量的数据，计算物体的质量； 10.根据测量的数据，绘制加速度与力质量的关系曲线。
五、实验结果根据测量的数据，可以得到如下的加速度与力质量的关系曲线：
六、实验结论从上图可以看出，加速度与力质量成正比，即当外力增大时，物体加速度也会增大，且与物体质量呈正比。
因此，可以得出最终结论：加速度等于外力与物体的质量的比值。
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★★★★★平衡摩擦力 的方法： 小车的尾部挂上纸带，纸带穿过打点计时器的限位孔， 将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，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。这样小车 所受重力沿木板的分力与小车所受摩擦力平衡。
实验：加速度与力、质量的关系
合外力 ： 平衡摩擦力后，在保证小盘和砝码的质量远小于小车质 量的条件下，可以近似认为托盘和砝码的总重力大小等 于小车所受的合外力的大小。
实验：加速度与力、质量的关系
一、加速度的测量：
实验：加速度与力、质量的关系
二、小车与砝码质量的测量：天平 三、思考：合外力如何获取
实验：加速度与力、质量的关系
砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M
当m远小于M时，mg与绳子拉力比较接近拉力。
小车受力还有摩擦力，怎样才能获得小车合外力呢？
实验：加速度与力、质量的关系
在“探究加速度a与合力F的关系”时，该
同学根据实验数据作出了加速度a与合力F 的图线，该图线不通过坐标原点，试分析图 线不通过坐标原点的原因。
实验：加速度与力、质量的关系
如何平衡摩擦力
保持质量不变，实验获取的数据如表格所示， 试用图像法得出他们的关系
为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源 的频率为50 Hz。根据纸带可求出电火花计时器 打B点时的速度为________m/s，小车的加速度 大小为________m/s2。(结果均保留两位有效 数字)
ห้องสมุดไป่ตู้
实验：加速度与力、质量的关系
控制变量法：
1.把小车停在打点计时器处，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。 2.改变小盘内砝码的个数，重复步骤(1)，并多做几次。 3、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。 4.改变小车上砝码的个数，重复步骤(3)。。
• 五、数据处理 • (1)保持小车质量不变时，计算各次小盘和砝码的 重力(作为小车的合力)及对应纸带的加速度填入 表 (一 )中
• 五、数据处理 • (2)保持小盘内的砝码个数不变时，计算各次小车 和砝码的总质量及对应纸带的加速度，填入表 (二) 中。
数据处理
结论：F=ma
误差分析： （1）摩擦力原因。 （2）未满足m<<M的条件。