探究实验:加速度与力、质量的关系(中)#高中物理# #物理# @头条问答 @头条教育 @今日头条
代入数据就可以算出这个物体的加速度了。
下面我们将置于水平木板上的小车作为研究对象。
对小车施加一个,恒定的力f,给他做。匀加速直线运动。
那么如何给小车是加一个,可以测量且恒定的力呢。
有的同学可能会想到,我们可以用细线,跨过定滑轮。
悬挂一个重物。
喂小车提供一个恒定的拉力。
我们之前在探究小车速度随时间变化的规律,实验当中。使用过。
这样的方法了。
那么请同学们继续思考,这时,细线给小车的拉力,是小车所受的,合力吗。此时，我们可以
对小车进行受力分析,这个小车。
受到四个力的作用重力。
支持力拉力以及阻力。
此时小车受到的合力应该是拉力与阻力的差。
小车所受的阻力,来源因为,纸带与打点计时器的,内孔之间的摩擦力。
还有小车在运动过程当中所说的其他阻力。
那么如果能够消除小车所受的阻力,小车所受的合力就是他所受到的,拉力。
我们只要改变小车所受的拉力,能改变小车所受的合力,这样。
测量合力这个关键的问题就解决了,
那么请同学们思考,我们可以如何调整实验装置。
能够消除阻力的影响,使小车所受的拉力就是。
小车所受的合力呢。
同学们可能会想到,我们可以利用,构建斜面的方法,来消除,小车所受的阻力。
这是一个很棒的想法,我们将。
木板的一端垫高,构成。
斜面,这时,只要满足,小车所受的重力沿斜面方向的分力,
与小车所受的阻力平衡,这时小车做的就是匀速直线运动。
这时的阻力就被补偿了,
那有的同学还会思考我们如何用实验的方法判断阻力刚好被平。
我们可以转换思路如果此时小车所受的阻力刚好被平衡。
小车应该做匀速直线运动。
那么如何去判断小车做匀速直线运动呢,这个问题就不难了我们可以。
我们可以在小车后端,连接纸带。打点通过小打点计时器的记录,小车的运动。
只带上如果任意相邻两段时间的,位移相等。
那小车就已经做匀速直线运动了,
此时我们在对小车进行受力分析就可以得到,此时,小车所受的合力就是绳的拉力。
已知小车前端所挂重物的重量就可以知道,就可以知道重物的重力。
那么请同学们思考一下。悬挂物重力的大小等于绳的拉力。
我们知道小车在钩码的牵引一下,沿着斜面向下的运动是加速运动。
钩码与小车之间是用细线相连接的,
他们的运动情况是相同的。可见
钩码应该也是在做加速运动那,
显然它的重力是大于绳的拉力的,
不过当小车的质量,远远大于他前面所悬挂的重物的重量的时候,
我们可以认为重物的重力大小就等于绳的拉力大小。
为什么会是这样呢,
学习完这一章后同学们可以自己去证明,
通过对以上五个问题的分析我们就确定了这次实验的装置。
我们可以利用这样的实验装置来开始我们的探究之。
我们的实验,,滑轮下悬挂的是小桶桶里装有细沙
我们实验分为两方面,一方面保证小车的质量一定是改变,改变细沙的质量从而改变力,,
从而测出小车在不同的拉力作用下。的加速度。
记录加速度随拉力的变化情况,
确定二者的定量关系,关于本节实验视频可以在我的主页找到。
我们通过前面学习过的方法,
把实验过程当中的各条纸带。所对应的加速度一一计算出来。
这样我们把实验数据整理在电子表格当中。
进而研究加速度与力之间的关系为了更直观,
判断加速度与力f之间的定量关系我们也。
加速度为纵坐标拉力f为横坐标建立平面直角坐标系,
利用表格中的数据做出相关图像。
根据af图像我们可以看出在误差允许的范围之内。
这些点在一条直线上而且,
这条直线可以认为是通过原点。
这说明在质量一定时物体的加速度大小,与他的拉力成正比。
下面我们继续实验探究当小车所受的拉力一。
我们通过改变小车的配重,a给 b小车的质量。
测出质量不同的小车在这个拉力下的加速度,
测出加速度随小车质量的变化规律。
进而确定两者之间的定量关系。
好下面我们来看在探究,小车加速度与质量的关系当中。
我们得到的实验数据,
为了分析加速度a与质量 m之间的关系,
我们同样需要建立直角坐标,我们同样需要建立直角坐标系
以a为纵坐标以质量 m为横坐标。根据电子表格,可以做出am 图像
通过am图像同学们能够确定出它们之间的定量关系吗,
有的同学可能觉得a与 m可能是成反比。
一定是这样的,的确是不能确定的,
