1、金臺高級中學(xué)金臺高級中學(xué)1學(xué)會用學(xué)會用控制變量法控制變量法研究物理規(guī)律。研究物理規(guī)律。2探究探究加速度與力、質(zhì)量加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。的關(guān)系。3掌握掌握利用圖像利用圖像處理數(shù)據(jù)的方法，并掌握處理數(shù)據(jù)的方法，并掌握化曲為直化曲為直 的方法。的方法。二、實驗原理二、實驗原理1、保持質(zhì)量不變，探究加速度與物體受力的關(guān)系。、保持質(zhì)量不變，探究加速度與物體受力的關(guān)系。2、保持物體所受力不變，探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系。、保持物體所受力不變，探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系。一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康娜嶒炑b置三、實驗裝置1、實驗器材：小車、砝碼、小盤、細(xì)繩、附有定滑輪的、實驗器材：小車、砝碼、小盤、細(xì)繩、附

2、有定滑輪的長木板、打點計時器、低壓交流電源、長木板、打點計時器、低壓交流電源、 天平、刻度尺天平、刻度尺2、實驗步驟實驗步驟(1)測量：測量：(2)安裝：安裝：(3)平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，使小車能平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，使小車能 勻速勻速下滑下滑.(4)操作：操作：小盤通過細(xì)繩繞過定滑輪系于小車上，先小盤通過細(xì)繩繞過定滑輪系于小車上，先接通電源接通電源后后放開小車放開小車，斷開電源，取，斷開電源，取 下紙帶編號碼下紙帶編號碼.保持小車的質(zhì)量保持小車的質(zhì)量m不變，改變小盤和砝碼的質(zhì)量不變，改變小盤和砝碼的質(zhì)量m，重復(fù)步驟，重復(fù)

3、步驟.在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，測加速度在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，測加速度a.描點作圖，作描點作圖，作aF的圖象的圖象.保持小盤和砝碼的質(zhì)量保持小盤和砝碼的質(zhì)量m不變，改變小車質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，重復(fù)步驟和，作，重復(fù)步驟和，作a圖圖象象.四四.注意事項注意事項(1)平衡摩擦力平衡摩擦力(2)不重復(fù)平衡摩擦力不重復(fù)平衡摩擦力.(3)實驗條件：實驗條件：Mm.(4)一先一后一按一先一后一按六六.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理(1)利用利用xaT2及逐差法求及逐差法求a.(2)以以a為縱坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，F(xiàn)為橫坐標(biāo)，根據(jù)各組數(shù)據(jù)描點，如果這些為橫坐標(biāo)，根據(jù)各組數(shù)據(jù)描點，如果這些點在一條過原

4、點的直線上，說明點在一條過原點的直線上，說明a與與F成正比成正比.(3)以以a為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，描點、連線，如果該線為過原點為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，描點、連線，如果該線為過原點的直線，就能判定的直線，就能判定a與與m成反比成反比.五五.誤差分析誤差分析(1)實驗原理不完善實驗原理不完善：實驗用小盤和砝碼的總重力：實驗用小盤和砝碼的總重力mg代替小代替小車的拉力，而實際上小車車的拉力，而實際上小車M所受的拉力要小于小盤和砝碼的所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力總重力.(2)摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測量不準(zhǔn)確、計數(shù)點間距測量不摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測量不準(zhǔn)確、計數(shù)點間距測量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木

5、板平行都會引起誤差準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會引起誤差.實驗操作步驟實驗操作步驟(1)平衡木塊的滑動摩擦力時，砝碼桶不能拴在木塊上。平衡木塊的滑動摩擦力時，砝碼桶不能拴在木塊上。(2)改變木塊質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力。改變木塊質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力。(3)實驗過程中，應(yīng)先接通電源，再放開木塊。實驗過程中，應(yīng)先接通電源，再放開木塊。實驗原理的理解實驗原理的理解(1)平衡木塊摩擦力后，細(xì)繩的拉力即為木塊的合外力。平衡木塊摩擦力后，細(xì)繩的拉力即為木塊的合外力。(2)只有滿足砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和木塊只有滿足砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量時，細(xì)繩

6、的拉力才近似等于砝碼桶及桶內(nèi)上砝碼的總質(zhì)量時，細(xì)繩的拉力才近似等于砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力。砝碼的總重力。利用圖像分析實驗結(jié)果利用圖像分析實驗結(jié)果(1)因沒有平衡摩擦力，因沒有平衡摩擦力，aF圖線為不圖線為不過原點的傾斜直線。過原點的傾斜直線。(2)利用利用aF圖線的斜率、截距的意義圖線的斜率、截距的意義比較比較m、的大小。的大小。利用圖像利用圖像分析分析a、F間間的關(guān)系及的關(guān)系及誤差分析誤差分析(1)保持小車質(zhì)量不變時，保持小車質(zhì)量不變時，aF圖像應(yīng)為一條過原點的直線。圖像應(yīng)為一條過原點的直線。(2)aF圖像不過原點可能是平圖像不過原點可能是平衡小車摩擦力時沒有達到實驗衡小車摩擦力時沒有達到

7、實驗要求所致。要求所致。 例例33(2016江門模擬江門模擬)如圖實如圖實413所示是某同學(xué)探究加速度所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實驗裝置。他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門與力的關(guān)系的實驗裝置。他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B。滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由處由靜止釋放。靜止釋放。練習(xí)練習(xí)1 1(2016廣東第二次大聯(lián)考廣東第二次大聯(lián)考)(1)如圖實如圖實416甲所示的裝甲所示的裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個光電門、滑塊和砂桶等組成。光置由氣墊導(dǎo)軌、兩個光電門、滑塊和砂桶等組成。光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的時間電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的時間t1和和t2，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個光電門間的距離導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個光電門間的距離L，游標(biāo)卡尺測，游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度量遮光片的寬度d，另用天平測出滑塊和砂桶，另用天平測出滑塊和砂桶