高中物理 第六章 力與運動 第2節(jié) 牛頓第二定律（第1課時）實驗 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 魯科版必修1

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1、第六章力與運動第六章力與運動第第 2 節(jié)節(jié) 牛頓第二定律牛頓第二定律 第第 1 課時課時 實驗實驗 探究加速度與力、 質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與力、 質(zhì)量的關(guān)系 四、實驗步驟四、實驗步驟 1 用天平測出小車和小桶的質(zhì)量用天平測出小車和小桶的質(zhì)量 M 和和 m桶桶， 把數(shù)值記錄下來把數(shù)值記錄下來 2按如圖所示把實驗器材安裝好按如圖所示把實驗器材安裝好，只是不把懸掛小桶的細(xì)繩只是不把懸掛小桶的細(xì)繩系在小車上系在小車上(即不給小車加牽引力即不給小車加牽引力) 3平衡摩擦力平衡摩擦力 4把細(xì)繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛小桶把細(xì)繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛小桶，先接通電源再先接通電源再放開小車放開小車，取下

2、紙帶取下紙帶，在打點紙帶上標(biāo)上紙帶號碼在打點紙帶上標(biāo)上紙帶號碼 5保持小車的質(zhì)量不變保持小車的質(zhì)量不變，在小桶內(nèi)放入質(zhì)量為在小桶內(nèi)放入質(zhì)量為 m的沙的沙，重復(fù)重復(fù)步驟步驟 4.在小桶內(nèi)放入質(zhì)量為在小桶內(nèi)放入質(zhì)量為 m 、m、的沙的沙，再重復(fù)步再重復(fù)步驟驟 4.m、 m 、 m、 的數(shù)值都要記錄在紙帶上的數(shù)值都要記錄在紙帶上(或表格內(nèi)或表格內(nèi)) 6在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，按按“測定勻變測定勻變速直線運動的加速度速直線運動的加速度”實驗中的方法算出每條紙帶的加速度實驗中的方法算出每條紙帶的加速度a. 五、注意事項五、注意事項 1平衡摩擦力時不要掛重

3、物平衡摩擦力時不要掛重物，整個實驗平衡了摩擦力后整個實驗平衡了摩擦力后，不不管以后是改變盤和砝碼的質(zhì)量還是改變小車及砝碼的質(zhì)量管以后是改變盤和砝碼的質(zhì)量還是改變小車及砝碼的質(zhì)量， 都都不需要重新平衡摩擦力不需要重新平衡摩擦力 2實驗中必須滿足小車和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的實驗中必須滿足小車和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量只有如此總質(zhì)量只有如此，砝碼和小盤的總重力才可視為與小車受到砝碼和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等的拉力相等 3作圖象時作圖象時，要使盡可能多的點在所作直線上要使盡可能多的點在所作直線上，不在直線上不在直線上的點應(yīng)盡可能對稱地分布在所作直線兩側(cè) 離直線較遠(yuǎn)的

4、點是的點應(yīng)盡可能對稱地分布在所作直線兩側(cè) 離直線較遠(yuǎn)的點是錯誤數(shù)據(jù)錯誤數(shù)據(jù)，可舍去不予考慮可舍去不予考慮 4釋放小車時釋放小車時，小車應(yīng)靠近打點計時器且先接通電源再釋放小車應(yīng)靠近打點計時器且先接通電源再釋放小車小車 六、數(shù)據(jù)處理六、數(shù)據(jù)處理 1物體的質(zhì)量一定物體的質(zhì)量一定，加速度與受力的關(guān)系加速度與受力的關(guān)系 實驗序號實驗序號 加速度加速度 a/(ms2) 小車受力小車受力 F/N 1 2 3 由表中數(shù)據(jù)由表中數(shù)據(jù)，作出作出 aF 圖象圖象，并得出結(jié)論并得出結(jié)論 2物體的受力一定物體的受力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系加速度與質(zhì)量的關(guān)系 實驗序號實驗序號 加速度加速度 a/(ms2) 小車質(zhì)量小車質(zhì)

5、量 m/kg 1 2 3 由表中數(shù)據(jù)作出力由表中數(shù)據(jù)作出力 F 不變時不變時， am 和和 a1m的圖象的圖象， 并得出結(jié)并得出結(jié)論論 七、誤差七、誤差分析分析 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 減小方法減小方法 偶然誤偶然誤差差 質(zhì)量測量不準(zhǔn)、計數(shù)質(zhì)量測量不準(zhǔn)、計數(shù)點間距測量不準(zhǔn)點間距測量不準(zhǔn) 多次測量求平均值多次測量求平均值 小車所受拉力測量不小車所受拉力測量不準(zhǔn)準(zhǔn) (1)準(zhǔn)確平衡摩擦力準(zhǔn)確平衡摩擦力 (2)使細(xì)繩和紙帶平行于木使細(xì)繩和紙帶平行于木板板 系統(tǒng)誤系統(tǒng)誤差差 小盤及重物的總重力小盤及重物的總重力代替小車所受的拉力代替小車所受的拉力 使小盤和重物的總質(zhì)量遠(yuǎn)使小盤和重物的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量小于

6、小車的質(zhì)量 實驗原理及操作實驗原理及操作 如圖為如圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置的實驗裝置示意圖砂和砂桶的總質(zhì)量為示意圖砂和砂桶的總質(zhì)量為 m，小車和砝碼的總質(zhì)量為小車和砝碼的總質(zhì)量為 M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮嶒炛杏蒙昂蜕巴翱傊亓Φ拇笮∽鳛榧?xì)線對小車?yán)Φ拇笮?(2)實驗中要進(jìn)行質(zhì)量實驗中要進(jìn)行質(zhì)量 m 和和 M 的選取的選取，以下最合理的一組是以下最合理的一組是_ AM200 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g BM200 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120

7、g CM400 g，m10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g DM400 g，m20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g 解析解析 (1)實驗中實驗中，要保證要保證 mM，才能保證繩子的拉力約等才能保證繩子的拉力約等于砝碼及砝碼盤的重力于砝碼及砝碼盤的重力 (2)相鄰計數(shù)點時間間隔相鄰計數(shù)點時間間隔 T0.1 s，間距間距 s13.52 cm，s23.68 cm，s33.83 cm. 因因 s2s1a1T2，s3s2a2T2，aa1a22， 得得 as3s12T20.16 m/s2. (3)圖線圖線甲甲，F(xiàn)0 時時，小車就有了加速度小車就有了加速度，可見是長木板傾角可見是長木板傾角過大圖線乙過大圖線乙，有了拉力時有了拉力時，加速度仍為加速度仍為 0，說明未平衡摩擦說明未平衡摩擦力或長木板傾角過小力或長木板傾角過小 答案答案 (1)mM (2)0.16 (3)長木板傾角過大長木板傾角過大 未平衡摩擦力或長木板傾角過小未平衡摩擦力或長木板傾角過小