物理必修1第五章探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)
物理必修1第五章探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)
用實(shí)驗(yàn)方案來(lái)尋找探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)是高中生接觸到的第一個(gè)有難度的實(shí)驗(yàn)。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的物理必修1第五章探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)你有幫助。
物理第五章探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)
本實(shí)驗(yàn)的基本思路是采用控制變量法。
(1)保持物體的質(zhì)量m不變,測(cè)量物體在不同外力F作用下的加速度a,探究加速度a與外力F的關(guān)系。
探究的方法采用根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖象的方法,也可以用比較的方法,看不同的外力F與由此外力產(chǎn)生的加速度a的比值有何關(guān)系。
(2)保持物體所受的力F相同,測(cè)量不同質(zhì)量m的物體在該力作用下的加速度a,探究加速度a與力F的關(guān)系。
探究的方法采用根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖象的方法。
牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理?shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
驗(yàn)證牛頓第二定律:物體的質(zhì)量一定時(shí),加速度與作用力成正比;作用力一定時(shí),加速度與質(zhì)量成反比。
實(shí)驗(yàn)原理
利用砂及砂桶通過(guò)細(xì)線牽引小車做加速運(yùn)動(dòng)的方法,采用控制變量法研究上述兩組關(guān)系。
如圖4—6所示,通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),使小車所受的阻力忽略,當(dāng)M和m做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),可以得到
當(dāng)M>>m時(shí),可近似認(rèn)為小車所受的拉力T等于mg;
本實(shí)驗(yàn)第一部分保持小車的質(zhì)量不變,改變m的大小,測(cè)出相應(yīng)的a,驗(yàn)證a與F的關(guān)系;
第二部分保持m不變,改變M的大小,測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a,驗(yàn)證a與M的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)器材
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,紙帶及復(fù)寫(xiě)紙,低壓交流電源,兩根導(dǎo)線,小車,一端附有滑輪的長(zhǎng)木板,薄木板,小桶,細(xì)繩,砂,天平,刻度尺,砝碼。
實(shí)驗(yàn)步驟及器材調(diào)整
(1)用天平測(cè)出小車和小桶與砂的質(zhì)量M和m,把數(shù)值記錄下來(lái);
(2)按圖4—7所示把實(shí)驗(yàn)器材安裝好;
(3)平衡摩擦力:在長(zhǎng)木板的不帶滑輪的一端下面墊上一塊薄木板,反復(fù)移動(dòng)其位置,直至后面的紙帶連好并不掛砂桶的小車剛好在斜面上保持勻速運(yùn)動(dòng)為止;
(4)將砂桶通過(guò)細(xì)繩系在小車上,接通電源放開(kāi)小車,使小車運(yùn)動(dòng),用紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況,取下紙帶,并在紙帶上標(biāo)上號(hào)碼;
(5)保持小車的質(zhì)量不變,改變砂桶中的砂量(確保M>>m)重復(fù)步驟(4),每次記錄必須在相應(yīng)的紙帶上做上標(biāo)記,列表格將記錄的數(shù)據(jù)填寫(xiě)在表內(nèi);
(6)建立坐標(biāo)系,用縱坐標(biāo)表示加速度,橫坐標(biāo)表示力,在坐標(biāo)系上描點(diǎn),畫(huà)出相應(yīng)的圖線以驗(yàn)證倪與F的關(guān)系;
(7)保持砂及小桶的質(zhì)量不變,改變小車的質(zhì)量(在小車上增減砝碼),重復(fù)上述步驟(5)、(6)驗(yàn)證a與M的關(guān)系;
操作注意事項(xiàng)
(1)在牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中,必須平衡摩擦力,方法是將長(zhǎng)木板的一端墊起,而墊起的位置要恰當(dāng).在位置確定以后,不能再更換傾角;
(2)改變m和M的大小時(shí),每次小車開(kāi)始釋放時(shí)應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,而且先通電再放小車;
(3)每次利用紙帶確定a時(shí),應(yīng)求解其平均加速度;
數(shù)據(jù)處理及誤差分析
(1)該實(shí)驗(yàn)原理中T= ,可見(jiàn)要在每次實(shí)驗(yàn)中均要求M>>m,只有這樣,才能使?fàn)恳≤嚨臓恳频扔谏凹吧巴暗闹亓?(2)在平衡摩擦力時(shí),墊起的物體的位置要適當(dāng),長(zhǎng)木板形成的傾角既不能太大也不能太小,同時(shí)每次改變M時(shí),不再重復(fù)平衡摩擦力;
(3)在驗(yàn)證a與M的關(guān)系時(shí),作圖時(shí)應(yīng)將橫軸用l/M表示,這樣才能使圖象更直觀。
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