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實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

更新時(shí)間:2016/9/1 17:41:00  手機(jī)版

  實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

  驗(yàn)證牛頓第二定律。

  實(shí)驗(yàn)原理:

  1、如圖所示裝置,保持小車質(zhì)量不變,改變小桶內(nèi)砂的質(zhì)量,從而改變細(xì)線對小車的牽引力,測出小車的對應(yīng)加速度,作出加速度和力的關(guān)系圖線,驗(yàn)證加速度是否與外力成正比。

  2、保持小桶和砂的質(zhì)量不變,在小車上加減砝碼,改變小車的質(zhì)量,測出小車的對應(yīng)加速度,作出加速度和質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系圖線,驗(yàn)證加速度是否與質(zhì)量成反比。

  實(shí)驗(yàn)器材:

  小車,砝碼,小桶,砂,細(xì)線,附有定滑輪的長木板,墊木,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,低壓交流電源,導(dǎo)線兩根,紙帶,托盤天平及砝碼,米尺。

  實(shí)驗(yàn)步驟:

  1、用天平測出小車和小桶的質(zhì)量M和M',把數(shù)據(jù)記錄下來。

  2、按如圖裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,只是不把掛小桶用的細(xì)線系在小車上,即不給小車加牽引力。

  3、平衡摩擦力:在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊木,反復(fù)移動墊木的位置,直至小車在斜面上運(yùn)動時(shí)可以保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)(可以從紙帶上打的點(diǎn)是否均勻來判斷)。

  4、在小車上加放砝碼,小桶里放入適量的砂,把砝碼和砂的質(zhì)量m和m'記錄下來。把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶,接通電源,放開小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),取下紙帶,在紙帶上寫上編號。

  5、保持小車的質(zhì)量不變,改變砂的質(zhì)量(要用天平稱量),按步驟4再做5次實(shí)驗(yàn)。

  6、算出每條紙帶對應(yīng)的加速度的值。

  7、用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示作用力,即砂和桶的總重力(M'+m')g,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn),作圖線。若圖線為一條過原點(diǎn)的直線,就證明了研究對象質(zhì)量不變時(shí)其加速度與它所受作用力成正比。

  8、保持砂和小桶的質(zhì)量不變,在小車上加放砝碼,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),并做好記錄,求出相應(yīng)的加速度,用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的倒數(shù),在坐標(biāo)平面上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果描出相應(yīng)的點(diǎn)并作圖線,若圖線為一條過原點(diǎn)的直線,就證明了研究對象所受作用力不變時(shí)其加速度與它的質(zhì)量成反比。

  注意事項(xiàng):

  1、砂和小桶的總質(zhì)量不要超過小車和砝碼的總質(zhì)量的。

  2、在平衡摩擦力時(shí),不要懸掛小桶,但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源。用手給小車一個(gè)初速度,如果在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均勻的,表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。

  3、作圖時(shí)應(yīng)該使所作的直線通過盡可能多的點(diǎn),不在直線上的點(diǎn)也要盡可能對稱地分布在直線的兩側(cè),但如遇個(gè)別特別偏離的點(diǎn)可舍去。

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