高中物理 运动与力的关系——实验：探究加速度与力、质量的关系的实验报告

实验名称

探究加速度与力、质量的关系

实验目的与要求

1.学会用控制变量法探究加速度与力、质量的定量关系。

图、图像。

3.通过图像探究加速度与力、质量的定量关系。

实验原理

用控制变量法分别探究加速度与合外力、质量的关系。

1.加速度与力的关系

不变，改变小车受到的拉力，测量不同拉力作用下的加速度，分析与的关系。

2.加速度与质量的关系

不变，改变小车质量（通过增减砝码质量），测量不同质量小车在恒力下的加速度，分析与的关系。

实验器材

小车，砝码，细线，托盘，带有定滑轮的长木板，垫块，电磁打点计时器（电火花打点计时器），纸带，复写纸（墨粉纸盘），学生电源，托盘天平，刻度尺。

实验步骤与要求

1.称量质量

，托盘和砝码的质量（如果砝码上有质量标注，无需测量）。

注意：本实验也可以不使用托盘天平，直接使用弹簧测力计，因为需要的数据是绳子上的拉力，也就是托盘加上托盘中砝码的总重力；而小车的质量可以用重力的计算公式得到。

2.安装实验器材

按照图上将实验装置安装好，先不挂细绳及其下面的部分。

3.平衡摩擦力

在长木板不带定滑轮的一端的下面，放入垫块，移动垫块调整长木板与实验台之间的夹角，直到小车可以在长木板上匀速下滑。

注意：判断匀速下滑的方法是观察打出的纸带，如果点的间距是均匀的，就可以判断小车做的是匀速直线运动。

摩擦平衡以后，后面的实验不要再次重复平衡，会造成实验误差。

，再由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度填入表1中。

5.改变托盘中砝码的数量，重复测量几次，并将数据填入表1中。

注意：小车的质量一定要远大于托盘和砝码的总质量，否则会造成极大的误差，这个后面讲。

，由纸带计算出小车的加速度，并将质量与对应的加速度填入表2中。

7.改变小车上砝码的数量，重复测量几次，并将数据填入表2中。

数据处理与分析

及逐差法求解加速度。

为纵坐标，合外力为横坐标，做出图像，如果各组数据点在一条过原点的直线上，说明与成正比。

为纵坐标，和为横坐标，做出图像和图像。在图像中，如果各组数据点在一条过原点的直线上，说明与成反比。

误差分析

1.实验原理不完善，本实验用托盘和砝码的总重力代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于托盘和砝码的总重力。

2.摩擦力平衡不准确，质量测量不准确，计数点间距测量不准确，纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。

实验结论

1.当物体质量不变时，物体的加速度与所受合外力成正比。

2.当物体所受合外力不变时，物体的加速度与物体的质量成反比。