2018-2019学年人教版必修一 第四章 第2节 实验:探究加速度与力、质量的关系讲义
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  倾斜直线;用为横坐标,加速度a为纵坐标,描绘a-图象,看看图象是否为过原点的倾斜直线。或者在测得加速度之比(等于位移之比)后,用两车拉力之比F2/F1为横坐标,两车位移之比x2/x1表示加速度之比a2/a1为纵坐标,描绘a-F图象,看看图象是否为过原点的倾斜直线;用m1/m2为横坐标,加速度a2/a1为纵坐标,描绘a-图象,看看图象是否为过原点的倾斜直线。

要点五、实验注意事项

1.牵引小车的砝码应有10g、20g、50g等规格。没有小规格砝码,可用沙桶装沙替代,质量用天平称量。

2.探究加速度与力的关系:小车质量为200g,两车上面均可加100g左右的砝码。保持其中一个小车所挂砝码不变(如20g),另一小车所挂砝码逐渐加大,但不要过大。砝码质量过大,会使图象线性变差。

3.探究加速度与质量的关系:一车质量固定为300g,另一车质量可自200g起,逐次增加砝码至。牵引小车的砝码以为宜。小车质量过大,夹子不容易夹住车后拖线,造成位移误差。

4.小车后所系线绳要用适当粗些的棉绳,当夹子夹住线绳时不会滑动。如果用表面较光滑的尼龙绳,当夹子闭合时线绳还会被小车拖一段距离才会停住。解决的办法可在尼龙绳上擦一些松香,以增大线绳与夹子之间的摩擦力。

5.选择口宽、弹力大的夹子,使夹子张开和闭合动作要迅捷有力。动作缓慢,会使某些夹子张开夹口时两侧张开的程度不一样,张开较小的一侧所控制的小车拖绳受阻,影响到小车运动。

6.注意小车运动停止的位置不能与定滑轮相碰。实验中如果小车碰到定滑轮才松手让夹子夹住拖线,则与定滑轮相碰的小车位移偏小而产生误差。

要点六、实验误差分析

1. 因实验原理不完善引起的误差.

  本实验用砂和砂桶的总重力代替小车的拉力,而实际小车所受的拉力要小于砂和砂桶的总重力.砂和砂桶的总质量越接近小车和砝码的总质量,误差越大;反之,砂和砂桶的总质量越小于小车和砝码的总质量,由此引起的误差就越小.因此,满足砂和砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M的目的就是为了减小因实验原理不完善而引起的误差.此误差可因而减小,但不可能消除此误差.证明如下:

  小车和砂桶的受力情况如图所示.

  

对小车:, ①

对砂桶:, ②

解得:.

可见当时时,.

【说明】上面的证明在这里讲的目的,旨在使同学们懂得为什么实验中要,不要求同学们会处理这类问题.这个问题在学完本章后来体会就更好.