1.实验原理(见实验原理图)
(1)保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系.
(2)保持合外力不变,探究加速度与质量的关系.
(3)作出a-F图象和a-图象,确定其关系.
2.实验器材
小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺.
3.实验步骤
(1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量m′和小车的质量m.
(2)安装:按照如实验原理图所示装置把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)
(3)平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑.
(4)操作:①小盘通过细绳绕过滑轮系于小车上,先通电源后放开小车,取下纸带编号码.
②保持小车的质量m不变,改变砝码和小盘的质量m′,重复步骤①.
③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a.
④描点作图,作a-F的图象.
⑤保持砝码和小盘的质量m′不变,改变 小车质量m,重复步骤①和③,作a-图象.
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1.注意事项
(1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着打点的纸带匀速运动.
(2)不重复平衡摩擦力.
(3)实验条件:m≫m′.
(4)一先一后一按:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.
2.误差分析
(1)因实验原理不完善引起的误差:本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力.
(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.
3.数据处理
(1)利用Δx=aT2及逐差法求a.
(2)以a为纵坐标,F为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比.
(3)以a为纵坐标,为横坐标,描点、连线,如果该线过原点,就能判定a与m成反比.
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