高中物理实验报告集锦04科学探究：加速度与力、质量的关系-高中物理实验报告集锦学案

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一、[实验目的]
通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系
二、[实验原理]
1、控制变量法:
(1)保持m一定时，改变物体受力F测出加速度a，用图像法研究a与F关系
(2)保持F一定时，改变物体质量m测出加速度a，用图像法研究a与m关系
2、物理量的测量:
(1)小车质量的测量:天平
(2)合外力的测量:小车受四个力，重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。重力和支持力相互抵消，物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力。小车所受的合外力不是钩码的重力。为使合外力等于钩码的重力，必须:
①平衡摩擦力:平衡摩擦力时不要挂小桶，应连着纸带且通过打点记时器的限位孔，将长木板倾斜一定角度，此时物体在斜面上受到的合外力为0。做实验时肯定无法这么准确，我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑(可以根据纸带上的点来判断)，这就说明此时物体合外力为0，摩擦力被重力的沿斜面向下的分力(下滑力)给抵消了。由于小车的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消，那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了。点拨: 整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量,还是改变小车反砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力.
②绳子的拉力不等于沙和小桶的重力:砂和小桶的总质量远小于小车的总质量时，可近似认为绳子的拉力等于沙和小桶的重力。
推导:实际上mg= (m+ m’)a, F=m’a,得F=m m'g/ (m+ m’) ;理论上F= mg,只有当m