2018-2019学年教科版必修1 第三章 第2节 探究加速度与力、质量的关系——变形实验透析 学案
2018-2019学年教科版必修1 第三章 第2节 探究加速度与力、质量的关系——变形实验透析  学案第2页

  (2)、(3)所示。

  

   图(2) 图(3)

  图(2)表示小车质量一定时,改变砂与砂桶的质量加速度a随外力F的变化关系,当砂与砂桶的质量较小时,线中的拉力F可认为等于砂与砂桶的重力,故拉力较小时,图线为过原点的直线。

  当砂与砂桶的质量较大时,线中的拉力F将小于砂与砂桶的重力mg,小车的实际加速度将小于,即图线向下弯曲。

  图(3)表示砂与砂桶的重力一定时,改变小车质量,加速度a随小车质量的变化关系,当小车的质量较大时,小车质量的倒数较小,此时细线中的拉力F近似等于砂与砂桶的重力mg,图线表现为直线,当小车的质量较小时,较大,此时细线中的拉力F与砂与砂桶的重力mg相比小得较多,故图线向下偏离直线。

  详细的理论分析如下:在本实验中,加速度。在探究加速度a和小车质量M的关系时,保持砂桶和砂的质量m不变,由上式可知,加速度a和系统的总质量成反比。如果横坐标表示图象应该是过坐标原点的直线。现将前面的式子改写成,由此式可知,前面的系数和有关系,在改变时会发生变化,它不是一个常数,因此a和不是正比关系,随着的增大,式子中的前面的系数会减小,因此图象要向下弯曲偏离直线。但在M>>m时,,即a近似于正比于,所以在M较大(即较小)时图象近似为直线。

  本实验中的偶然误差来源较多,例如:小车与砂桶质量的测量,小车的位移、加速度的测量,平衡摩擦力,细线是否平行于长木板等,偶然误差的减少可以通过多次测量取平均值来实现,其中对加速度的测量一般采用逐差法实现减小误差,如某次测量获得的纸带如下: