第六章力與運(yùn)動(dòng)第六章力與運(yùn)動(dòng)第第 2 節(jié)節(jié) 牛頓第二定律牛頓第二定律 第第 1 課時(shí)課時(shí) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 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(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟 1 用天平測(cè)出小車和小桶的質(zhì)量用天平測(cè)出小車和小桶的質(zhì)量 M 和和 m桶桶， 把數(shù)值記錄下來(lái)把數(shù)值記錄下來(lái) 2按如圖所示把實(shí)驗(yàn)器材安裝好按如圖所示把實(shí)驗(yàn)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(guò)定滑輪懸掛小桶把細(xì)繩系在小車上并繞過(guò)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，取下紙帶取下紙帶，在打點(diǎn)紙帶上標(biāo)上紙帶號(hào)碼在打點(diǎn)紙帶上標(biāo)上紙帶號(hào)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(cè)定勻變測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”實(shí)驗(yàn)中的方法算出每條紙帶的加速度實(shí)驗(yàn)中的方法算出每條紙帶的加速度a. 五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng) 1平衡摩擦力時(shí)不要掛重物平衡摩擦力時(shí)不要掛重物，整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后整個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線上要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線上，不在直線上不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱地分布在所作直線兩側(cè) 離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)是的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱地分布在所作直線兩側(cè) 離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)是錯(cuò)誤數(shù)據(jù)錯(cuò)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(shí)釋放小車時(shí)，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且先接通電源再釋放小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)序號(hào) 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(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)序號(hào) 加速度加速度 a/(ms2) 小車質(zhì)量小車質(zhì)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(shí)不變時(shí)， 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(cè)量不準(zhǔn)、計(jì)數(shù)質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn) 多次測(cè)量求平均值多次測(cè)量求平均值 小車所受拉力測(cè)量不小車所受拉力測(cè)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)量小于小車的質(zhì)量 實(shí)驗(yàn)原理及操作實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮?shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮?(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量實(shí)驗(yàn)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 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(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)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(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)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(shí)時(shí)，小車就有了加速度小車就有了加速度，可見是長(zhǎng)木板傾角可見是長(zhǎng)木板傾角過(guò)大圖線乙過(guò)大圖線乙，有了拉力時(shí)有了拉力時(shí)，加速度仍為加速度仍為 0，說(shuō)明未平衡摩擦說(shuō)明未平衡摩擦力或長(zhǎng)木板傾角過(guò)小力或長(zhǎng)木板傾角過(guò)小 答案答案 (1)mM (2)0.16 (3)長(zhǎng)木板傾角過(guò)大長(zhǎng)木板傾角過(guò)大 未平衡摩擦力或長(zhǎng)木板傾角過(guò)小未平衡摩擦力或長(zhǎng)木板傾角過(guò)小