2　探究加速度与力、质量的关系

学习目标 重点难点 　　1．学会用控制变量法探究物理规律．

　　2．全面正确地认识加速度与力、质量的关系．

　　3．掌握利用图像处理数据的方法． 　　重点：a与F、m的关系．

　　难点：图像法处理实验数据． 　　

　　实验原理：

　　控制变量法：加速度a和质量m、外力F都有关系．研究它们之间的关系时，先保持质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系；再保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系．这种先控制某个参量不变，研究某两个参量之间变化关系的方法叫控制变量法．

　　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．

　　实验步骤：

　　1．用天平测出小车和小盘的质量M和M′，把数值记录下来．

　　2．按图所示把实验器材安装好，此时不要把悬挂小盘的细绳系在小车上（即不给小车施加牵引力）．

　　3．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至小车在斜面上运动时能保持匀速运动状态，这时小车拖着纸带运动受到的摩擦力恰好与小车所受的重力沿斜面方向的分力平衡．

　　4．把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小盘，先接通电源再放开小车，取下纸带，在打点纸带上标上纸带号码．

　　5．保持小车的质量不变，在小盘内放入质量为m′的砝码，重复步骤4；在小盘内分别放入质量为m″、m′′′、...的砝码再重复步骤4，注意m′、m″、m′′′、...的数值都要记录在纸带上（或表格内）．

　　6．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，按"测定匀变速直线运动的加速度"实验中的方法（Δx＝aT 2）算出每条纸带对应的小车的加速度a．

　　7．用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点．若这些点在一条直线上，便说明加速度与作用力成正比，即＝或a∝F．

　　8．保持砝码和小盘的总质量不变，在小车上依次加不同质量的砝码（也必须做好记录），重复上述步骤4和步骤6．用纵坐标表示加速度，横坐标表示小车及砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果画出相应的点．如果这些点在一条直线上，说明加速度与质量成反比，即＝或a∝．

数据处理：