探究加速度与力、质量的关系
21、实验《探究加速度与力、质量的关系》的理解核心知识要点
《探究加速度与力、质量的关系》的理解核心
一、实验目的：（1）控制变量法
M
不变，研究a--F 的关系
F 不变（m 不变），研究a--M 的关系
（2）图像处理问题：a--F 图，a--
M
1图 二、本实验的关键核心：
理解“盘和盘中物体”的重力mg 等于小车（车上砝码）所受的合力F
（1）补偿阻力 F T =F
为什么要补偿阻力？如何补偿阻力？如何检验已经补偿了阻力？
（2）需要满足M 》m mg=F T
对重物m 受力分析：mg-F T =ma 对小车M 受力分析：F T =Ma m M mg a +=
∴M
m
mg m M Mmg F T +=+=1 只有当M 》m 时，F T =mg 才成立。
1、补偿阻力过度或木板倾角太大 2、没有满足M 》m 的条件 3、没有补偿阻力或者补偿阻力不够
四、课本实验的其他变化方案：
（1）如果使用气垫导轨，则不需要补偿阻力。
（2）在阻力已补偿的情况下，如果使用力传感器（或其他测力工具）直接测出小车受到的拉力F T ，则不需要满足M 》m 的条件
（3）在阻力已补偿的情况下，如果用悬挂的重物mg 作为小车和悬挂重物组成的系统所受的合力F 时，即F=mg ，则不需要满足M 》m 的条件。
此方案中研究对象是悬挂重物与小车组成的系统，研究对象的质量是指系统的总质量。
保持质量不变，探究加速度与力的关系时，只要将车上的重物逐渐转移到悬挂物上，或将悬挂物上的重物逐渐转移到车上，使系统所受的外力改变，但系统的总质量不变。
F。
探究加速度与力、质量的关系
实验数据的记录处理：
实验数据 实验次数 第一次 第二次 第三次 a F
a
a与F成正比
0
F
aF
B、加速度与质量的关系 :
实验的基本思路：保持物体所受的合外 力相同，测量不同质 量的物体在该力的作 用下的加速度，分析 加速度与质量的关系。
实验数据记录处理：
实验数据 实验次数 第一次 第二次 第三次
a
m
1 m
a
a
0
0
m
1/m
a 与1/m成正比 1 a m
当堂训练
1、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列 说法正确的是（ ） A、平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上 B、实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小 桶的质量 C、实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和 车内砝码的总质量，若描出相应的点在一条直线上， 则可证明加速度与质量成反比 D、平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动 过程中纸带也要受到阻力
控制变量法
保证小车所受的力（合外力） 不变，改变小车的质量
（二）测量数据 1.小车所受的力（合外力） 2.小车的质量：天平
3.小车的加速度：纸带
问：如何求小车所受的合外力？受的合外力？
F合=F-f
问（1）小车受到的阻力f如何求出？怎么处理？
问：什么情况下钩码重力可以近似等于绳子拉力即 小车所受的合外力？
当小车及车内砝码的质量远大于钩码的质量， 绳子的拉力近似等于钩码的重力，即小车受 到合外力近似等于钩码的重力。
（三）实验过程
A、探究加速度与合外力的关系 实验基本思路：保持物体的质量不变， 测量物体在不同的合力 作用下物体的加速度， 分析加速度与合外力 的关系。
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。
第二节 探究加速度与力、质量的关系教案
第四章运动和力的关系第二节探究加速度与力、质量的关系一、教学目标1.知识与技能：理解并掌握牛顿第二定律的基本内容，即加速度与力、质量之间的关系。
学会通过实验方法探究加速度、力、质量三者之间的定量关系。
能够运用控制变量法设计实验，并准确记录和分析实验数据。
2.过程与方法：通过实验操作和数据分析，培养学生的动手能力和科学探究精神。
引导学生运用逻辑推理和数学方法处理实验数据，得出科学结论。
3.情感态度与价值观：激发学生对物理学的兴趣和好奇心，培养严谨的科学态度。
培养学生团队合作和沟通交流的能力，增强团队协作精神。
二、教学重难点1.教学重点：牛顿第二定律的内容及其理解。
通过实验探究加速度与力、质量之间的关系。
2.教学难点：实验设计的合理性，确保控制变量的准确性。
数据处理和分析，正确得出加速度、力、质量之间的定量关系。
三、教学方法实验探究法：通过设计实验，让学生亲手操作，探究加速度与力、质量之间的关系。
讨论交流法：引导学生分组讨论实验设计、数据记录和分析方法，培养团队合作和沟通能力。
归纳总结法：通过实验数据和逻辑推理，归纳总结出牛顿第二定律。
四、教学用具实验器材：小车、打点计时器、纸带、刻度尺、砝码、弹簧秤、斜面等。
多媒体设备：用于展示实验步骤、数据记录表格和实验结果。
五、教学过程1.导入新课：通过回顾牛顿第一定律，引出物体运动状态改变需要力的作用，进而提出加速度与力、质量之间可能存在的关系。
2.讲授新课：介绍牛顿第二定律的基本内容，即F=ma，其中F为物体受到的合力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
讲解控制变量法的原理及其在物理实验中的应用。
3.实验设计：引导学生分组讨论实验设计，确定实验步骤和注意事项。
强调控制变量法在实验中的应用，即分别探究加速度与质量、加速度与力的关系时，需要保持另一个变量不变。
4.实验操作：学生分组进行实验，记录实验数据。
教师巡回指导，确保实验操作的正确性和安全性。
5.数据分析：学生根据实验数据，运用数学方法（如比例法、图像法等）分析加速度与力、质量之间的关系。
《探究加速度与力、质量的关系》实验图像简析
《探究加速度与力、质量的关系》实验图像简析
加速度与力、质量的关系一直是物理学中的一个经典课题，也是广大学生们研究的重点。
本文通过对实验图像的简析，阐述加速度与力、质量的关系的原理，以及相关的实验步骤，从而更深入地理解这一知识点。
实验步骤主要包括：
第一步，把一个物体放在水平面上，然后在前后两点处给物体施加一个均匀的力，计算物体的加速度。
第二步，把物体放在一个斜面上，接着给物体施加一个均匀的力，计算它的加速度。
第三步，比较在水平面上施加力所产生的加速度和在斜面上施加力所产生的加速度，以及它们之间的关系。
研究表明，加速度与力、质量是成正比关系的。
实验中，当物体放在水平面上时，如果力的大小相同，则产生的加速度也是相同的；如果力的大小不同，那么加速度也会不同。
而在斜面上，即使力的大小相同，由于质量的影响，加速度也会有所不同。
因此，由上述实验可知，加速度和力、质量是成正比的。
同样的力，质量的增加会使加速度减少；反之，质量的减少会使加速度增加；同样的质量，力的增加会使加速度增加；反之，力的减少会使加速度减少。
在物理教学中，通过对这种关系的形象认识，学生们能更好地研究和理解这一知识点，从而更好地掌握物理理论的精髓。
另外，在实验中应注意以下几点：首先，力的大小要稳定，以获
得更准确的结果。
其次，施力的方向要垂直于水平面，以及斜面的坡度，使得实验结果更加准确。
最后，实验过程中应给予严格的控制，以确保实验结果的充分性和可靠性。
总之，加速度与力、质量的关系是物理学中重要的一部分，而实验图像的简析则使我们更深入地理解这一知识点，从而使我们能够更好地学习物理学的理论。
《实验：探究加速度与力、质量的关系》教案
高中物理必修第一册教案第四章实验：探究加速度与力、质量的关系教学目标：知识与技能1．理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关．2．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系．3．培养学生动手操作能力．过程与方法1．指导学生半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．2．学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验．3．对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题，情感态度与价值观1．通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度．2．通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神．3．培养与人合作的团队精神．教学重点、难点：教学重点1．控制变量法的使用．2．如何提出实验方案并使实验方案合理可行．3．实验数据的分析与处理．教学难点1．如何提出实验方案并使实验方案合理可行．2．实验数据的分析与处理．教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学手段：教具准备多媒体课件，小轧一端带滑轮长木板、带小钩或小盘的细线两条；钩码(规格：10g＼20g，用作牵引小车的力)；砝码(规格：50e＼100g＼200g，用来改变小车的质量)；刻度尺；文件夹；粗线绳(用来牵引小车)．打点计时器、学生电源、纸带、气垫导轨、微机辅助实验系统一套．课时安排：新授课（1课时）教学过程：[新课导入]利用多媒体投影图4—2—1；分组定性讨论组I：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同?组2：力大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度有什么不同?师：请组1的代表回答一下你们讨论的结果．组1生：当物体质量一定时，物体的加速度应该随着力的增大而增大．师：请组2的代表回答你们组讨论的问题，组2生：当力大小相同时，物体质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小．师：物体运动状态改变快慢取决于哪些因素?定性关系如何?生l：应该与物体的质量和物体所受的力有关系．力越大，加速度越大；质量越大，加速度越小．生2：这里指的力应该是物体所受的合力，以上图为例，物体所受的重力和支持力相等，不参与加速度的提供．师：刚才进行多媒体演示时一次是固定力不变，一次是固定质量不变，这样做有什么好处呢?生：方便我们的研究．师：这是研究多个变量之间关系的非常好的方法，我们把它称作控制变量法．我们以前在什么地方学到过这种方法?生1：在初中我们在探究物体的密度与质量、体积之间的关系时生2：在研究电流与电压、电阻的关系时．师：好，我们这节课就用这种方法进行探究加速度和力、质量之间的关系．[新课教学]一、加速度与力的关系师：设计一个实验，保持物体的质量不变，测量物体在各个不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系．大家分组讨论并且每组设计一个实验方案，并说明实验的原理．分组讨论组l生1：我们是根据课本上的参考案例设计实验的(在投影仪上展示实验装置如图4—2—2)．组1生2：我们设计实验的实验原理如下；因·为两个小车的初速度都为零，拉力大小不同，但对每个小车来说保持不变，所以小车应该做匀加速直线运动．根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式x=at2/2可知，加速度和位移成正比，只要测量位移就可以得到加速度与受力之间的关系，力的大小可以根据盘中的砝码求出来．师：下面请组2的代表发言．组2生1：我们设计的方法和组1的差不多，我们是用了一辆小车，小车后面连接一纸带，用打点计时器记录小车的运动情况，根据所打的点计算小车的加速度，然后再看所受的力和加速度的关系．组2生2：为了消除摩擦力的影响，我们在木板下面垫了一个小木块，当小车没有拉力时让它在木板上匀速运动．师：这个同学的想法很好，这样小车受到的绳子的拉力就等于小车受到的合力，下面请组3的同学代表发言．组3生1：前面两组的同学设计实验时都是物体的初速度为零，我们可以利用气垫导轨设计一个更为一般的方法，让导轨倾斜不同的角度，滑块所受的力就是重力的分力，让滑块滑过轨道中间的两个光电门，记录经过光电门的速度和两个光电门的距离，根据公式x=(v2－v02)/2a可以求出加速度的大小，从而可以得到加速度和力的关系．师：好的，在进行实验之前还应该先设计自己的实验表格来记录一下自己的实验数据．那么你是怎样设计表格使你的实验数据得以记录的呢?生1：水平面长木板与小车，车后用绳控制小车运动，两车质量相同．表格设计如下：参考表格小车l小车2次数拉车砝码(s)位移x1／cm拉车砝码(s)位移x2／cm12345生2：用一辆小车，测量加速度次数拉车砝码(g)加速度a1拉车砝码(e)加速度a212345师：好，现在大家就根据自己设计的方案进行实验，把数据填人设计的表格内．学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组完成实验师：现在请各小组简要进行一下实验报告．组1生1：我们根据课本上的参考案例进行了实验，因为已知小车的加速度和位移成正比，通过验证位移和受力之间的关系，即可得出加速度和受力的关系．师：实验数据是怎样进行处理的呢?组1生2：我用的是位移和对应力的比值．组1生3：通过我们的讨论，我们发现用作图的方法能更好地表示位移(即加速度)和力的关系．关系图表如图4—2—3所示；可得在研究物体质量不变的情况下，物体的加速度与物体所受的外力成正比．组2生：我们通过处理小车后面的纸带，计算出小车的加速度，通过作图验证了小车的加速度和物体所受的合力成正比．组3生：我们用气垫导轨作出的加速度和所受力的关系图象，实验结论是图象非常接近一条过原点的直线．师：大家做得都非常好，那么你们在实验中遇到的困难是什么呢?能不能想出办法来克服?组1生：当拉小车的砝码的质量较大时，绳子容易打滑，从而影响了位移的测量．我们用松香涂抹在绳子上，效果不错．组2生：我们在做实验时发现了这样一个问题，即当砝码的质量和小车的质量差不多时，a—F图象不能再是一条直线，而是发生了弯曲．师：这组同学的问题非常好，实际上砝码和盘的重力并不严格等于小车受到的拉力，简单证明如下：设砝码及盘的质量为m，小车的质量为M，则分别对它们进行受力分析，对小车，受拉力和摩擦力，对砝码和盘，受重力和拉力，那么它们之间的关系是什么呢?如果相等，根据物体受合力为零则物体做匀速运动，而实际上砝码及盘实际的运动应该是做加速运动，所以说重力和拉力并不相等，而是应该重力大于拉力，而我们在实验中认为二者相等，所以实验的误差有一部分来源于此．控制的方法就是尽可能地使砝码和盘的质量远小于小车及砝码的质量，具体的分析方法我们将在下一节学到．组3生：虽然用气垫导轨做实验结果比较精确，但实验数据处理比较复杂．师：我们可以用计算机进行数据处理，使数据处理变得简单化，大家在课下讨论一下看如何用数据处理软件处理实验中得到的数据．师：以上我们是通过控制物体的质量不变来探究物体的加速度与物体所受力之间的关系，下面同学们继续做实验，通过控制物体所受的力不变来探究物体的加速度和质量的关系．二、加速度与质量的关系学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组实现实验由于和以上的实验方法非常类似，所以可以直接让学生得出结论．师：大家得出的结论是什么?生：物体加速度在物体受力不变时，和物体的质量成反比．师：这时候我们应该怎样通过图象来验证问题呢?生：我们如果作a—M图象则图象是曲线，我们可以作a—1／M图象来解决这个问题，物体的加速度和质量成反比，所以a—1／M图象应该是一条过原点的直线．三、由实验结果得出的结论师：通过大家的实验，排除误差的影响，大家讨论总结一下加速度和物体所受的力以及物体质量之间的关系．[分组讨论]生1：我们可以得出这样的结论：物体的加速度和物体所受的力成正比，和物体的质量成反比．生2：应该是和物体所受的合力成正比．生3：我想力是矢量，加速度也是矢量，加速度的方向应该和物体所受力的方向相同．师：(总结)大家的发言非常好，那么我们得出的结论是不是一个定理性的结论呢?仅靠少量的实验是不行的，应该通过更为精确的实验和更多次的实验进行证明，不过我们大家在现有水平下能够得出这个结论是非常了不起的，这是我们下节课要学的牛顿第二定律的内容．[课堂训练]在水平路面上，一个大人推一辆重车，一个小孩推一辆轻车，各自做匀加速运动(阻力不计)．甲、乙两同学在一起议论，甲同学说：大人推力大，小孩推力小，因此重车的加速度大．乙同学说，重车质量大，轻车质量小，因此轻车的加速度大．你认为他们的说法是否正确?请简述理由．答：甲、乙两同学的结论和理由都不全面和充分，物体的加速度决定于物体所受的合外力和物体的质量．大人的推力虽然大，但车的质量也大，因此重车的加速度也不一定就大．小车的质量小，但是小孩的推力也小，因而轻车的加速度也不一定大．判断谁的加速度大，必须看各自的质量和合外力．[小结]本节我们学习了：1．力是物体产生加速度的原因．2．用控制变量法探究物体的加速度与合外力、质量的关系；设计实验的方法．3．物体的质量一定时，合外力越大，物体的加速度也越大；合外力一定时，物体的质量越大，其加速度越小，且合外力的方向与加速度的方向始终一致．4．实验数据的处理方法．作业：1．完成实验报告．2．设计一种方案，测量自行车启动时的平均加速度板书设计:与加速度有关的因素1．物体受的合外力2．物体的质量实验方法控制变量法实验过程与结论物体的质量一定时，合外力越大，物体的加速度也越大合外力一定时，物体的质量越大，其加速度越小。
实验报告 探究加速度与力、质量的关系
实验报告探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验目的1．学会用控制变量法研究物理规律．2．探究加速度与物体质量、物体受力的关系．3．掌握灵活运用图象处理问题的方法．实验原理探究加速度a与力F、质量M的关系时,应用的基本方法是__________，即先控制一个参量——小车的质量M不变,讨论加速度a与力F的关系；再控制小盘和砝码的质量不变,即力F不变,改变小车质量M，讨论加速度a与质量M的关系．实验器材打点计时器、复写纸片和纸带、一端有定滑轮的长木板、小车、小盘、______电源、______、砝码、________、导线．实验步骤一、测质量1．用天平测出小车和砝码的总质量M，小盘和砝码的总质量m，把测量结果记录下来．二、仪器安装及平衡摩擦力2．按图1把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在车上，即不给小车加牵引力．图13．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板．反复移动木板的位置,直至小车拖着纸带在斜面上运动时可以保持__________运动状态．这时，小车受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力__________的分力平衡．三、保持小车的质量不变,研究a与F的关系4．把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小盘，先__________再____________,打点计时器在纸带上打下一系列的点，打完点后切断电源，取下纸带，在纸带上标上纸带号码．5．保持小车和砝码的质量不变,在小盘里放入适量的砝码，把小盘和砝码的总质量m′记录下来，重复步骤4。
在小盘内再放入适量砝码，记录下小盘和砝码的总质量m″，再重复步骤4，重复三次，得到三条纸带．6．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分,标明计数点，测量计数点间的距离,算出每条纸带上的加速度的值，并记录在表格(一）内．表(一）实验次数加速度a/（m·s－2）小车受力F/N1234四、保持小盘和砝码的质量不变，研究a与M的关系7．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．改变小车上砝码的个数，重复步骤7，并将所对应的质量和加速度填入表(二）中．表（二)实验次数加速度a/(m·s－2) 小车和砝码的总质量M/kg小车和砝码总质量M1123数据处理1．需要计算各种情况下所对应的小车加速度,可使用“研究匀变速直线运动”的方法:先在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离,根据公式a＝错误!计算加速度．图22．(1）根据表（一），用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力F，作用力的大小F 等于小盘和砝码的总重力，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，如果这些点是在一条过原点的直线上,便证明了加速度a与作用力F成正比．如图2所示．（2)根据表（二)．用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和砝码的质量M，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,发现这些点落在一条类似反比函数的曲线上．我们猜想，a与M可能成反比．为了检验猜想的正确性，再用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和砝码总质量的倒数，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点．如果这些点落在一条过原点的直线上，就证明了加速度与质量成反比．(如图3所示)图3结论：注意事项1．一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受到的摩擦阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．2．实验步骤2、3不需要重复，即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．每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总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．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，且应在小车到达滑轮前按住小车．误差分析1．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,拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差．2．因实验原理不完善造成误差：本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力），存在系统误差．小盘和砝码的总质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，误差就越小．3．平衡摩擦力不准确造成误差:在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的都跟正式实验一样（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点的距离相等．。
实验：探究加速度与力、质量的关系课件
（2）怎样提供并测量物体所受的恒力 一个单独的力的作用效果与跟他大小，
方向都相同的合力的作用效果是相同的。因 此，试验中力F还可以是物体所受的合力。
分析
如左图所示，两个相同的小车放在光滑的水 平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过 定滑轮各挂一个小盘，盘中可以放砝码，小盘 和砝码所受的重力，等于使小车做匀速运动的 力。因此，增减小车中的砝码就可以改变小车 受到的合力。
课堂小结
1. 力是物体产生加速度的原因。 2.用控制变量法探究物体的加速度与合外力、 质量的关系;设计出实验的方法。 3.物体的质量一定时,合外力越大,物体的加速 也越大;合外力一定时,物体的质量越大其加速度 越小,且合外力的方向与加速度的方向始终一致。 4.实验数量成反比
3、制定试验方案时 的两个问题
（1）怎样测量（或比较）物体的加速度 由于s=1/2at*t，所以a与s成正比，所以
可以算出s之比就是a之比。
分析
如上边右图，两个小车后端各系一个细线， 用一个夹子把两条细线同时系在桌子上，使 小车静止，抬起夹子，两个小车同时停下来。 用刻度尺测出两个小车通过的位移，位移之 比就等于它们的加速度之比！
a/m·s 2
1.0
次数 m/kg a/m ·s 2 1/m ·kg -1
当
拉 1 0.400 0.861
2.50
力 2 0.500 0.692
2.00
不 3 0.750 0.470
1.33
变 时
4 1.000 0.352
1.00
5 1.200 0.290
0.83
0.8 0.6
0.4
0.2
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 m1 /kg -1
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。
实验：探究加速度与力、质量的关系【三大题型】(解析版)--高一物理
实验：探究加速度与力、质量的关系【三大题型】目录【题型1实验原理与基本操作】 1【题型2数据处理与误差分析】 3【题型3创新实验】 5题型梳理【题型1实验原理与基本操作】1.在研究作用力F一定时，小车的加速度a与小车(含钩码)质量M的关系的实验中，某同学安装的实验装置和设计的实验步骤如下：A.用天平称出小车和槽码的质量B.按图安装好实验器材C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂槽码D.将电磁打点计时器接在8V的蓄电池上，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量E.保持槽码的质量不变，增加小车上的钩码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验F.分析每条纸带，测量并计算出加速度的值G.作a-M图像，并由图像确定a与M的关系(1)请改正实验装置图中的错误。
①在图中电磁打点计时器位置：；②在图中小车位置：；③在图中滑轮位置：。
(2)该同学漏掉的重要实验步骤是，该步骤应排在步骤之后。
(3)在上述步骤中，有错误的是步骤，应把改为。
(4)在上述步骤中，处理不恰当的是步骤，应把改为。
【答案】(1)①应靠右端 ②应靠近打点计时器 ③应使细绳平行于木板 (2)平衡阻力 B (3)D 6 V的蓄电池 工作电压约为8V的交流电源 (4)G 作a-M图像 作a-1M图像【详解】(1)①电磁打点计时器应固定在长木板无滑轮的一端，且应靠近右端；②释放小车时，小车应靠近打点计时器；③连接小车的细绳应平行于木板，故应调节滑轮位置使细绳平行于木板。
(2)实验时应平衡阻力，使小车所受重力沿木板方向的分力与小车所受阻力平衡，故应垫高长木板右端以平衡阻力。
实验中把槽码的重力看成与小车所受拉力大小相等，没有考虑阻力，故必须平衡阻力且应排在步骤B 之后。
(3)步骤D 中电磁打点计时器接在8V 的蓄电池上将无法工作，必须接在工作电压约为8V 的交流电源上。
(4)步骤G 中作a -M 图像，得到的是曲线，很难进行正确的判断，必须化曲为直，改作a -1M图像。