2.实验:探究加速度与力、质量的关系
1.会做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
2.学会用“控制变量法”探究加速度与力、质量的定量关系。
3.会用图像表示加速度与力、加速度与质量之间的关系,能根据实验数据得出实验结论。
4.会分析实验中的误差,能采取合理方法减小实验误差,了解实验创新的方法及原理。
1.实验原理
速度是描述物体运动状态的物理量,加速度是描述速度变化快慢的物理量。因此也可以说,加速度是描述物体运动状态变化快慢的物理量。力是改变物体运动状态的原因,质量大的物体运动状态不容易改变。这说明,加速度与力、质量存在一定的关系。
2.实验思路
(1)探究方法——控制变量法。装置如图所示。
①保持小车质量不变,通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力,探究加速度与拉力的定量关系。
②保持小车所受的拉力不变,通过在小车上增加重物改变小车的质量,探究加速度与质量的定量关系。
(2)要测量的物理量
①小车和放在小车上的砝码的总质量M。
②小车受的拉力F(槽码的重力)。
③小车的加速度a。
3.实验器材
打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、槽码若干个、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
课堂任务 探究过程·获取数据
仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
活动1:参考图甲,本实验需要测量的物理量有哪些?
提示:小车的质量、小车所受的作用力和小车运动的加速度。
活动2:小车的质量用天平测量即可。回顾运动学的知识,你知道哪几种测量或比较小车加速度的方法?
提示:如果小车做初速度为0的匀加速直线运动,则用刻度尺测量位移并用秒表测量时间,然后由a=算出。也可以在小车上安装一条打点计时器的纸带,根据纸带上打出的点来测量加速度。也可以不测加速度的具体数值,测量不同情况下(即受力不同或质量不同时)小车加速度的比值,由于a=,如果测出两个做初速度为0的匀加速直线运动的小车在相同时间内发生的位移x1、x2,则=。