实验报告：探究力、质量和加速度的关系

物理实验报告第1页，共2页实验报告：探究力、质量和加速度的关系安徽省淮南第二中学高一（39）班第一组2016年11月2日一、实验目的：探究力，质量和加速度的关系。二、实验器材：小车、沙桶、细沙、细线、天平、轨道（一端带有滑轮）、电火花计时器。三、实验原理：1、控制变量法：⑴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⑵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：①要平衡摩擦力：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，将轨道倾斜一定角度，此时物体在斜面上受到的合外力为0。此时轻推小车，小车能够匀速下滑，这就说明此时物体合外力为0，实验中小车受到的合外力就是绳子的拉力了。由于=，所以整个实验平衡了摩擦力后，改变小车的质量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。（3）加速度的测量：根据纸带上打出的点来测量加速度，由逐差法求加速度。四、实验步骤：⑴用天平测出小车的质量M=193g。⑵把实验器材安装好，⑶调节轨道的倾角，平衡小车的摩擦力⑷在小桶内放入沙子，测出沙子和桶的重为m1=10g⑸将小车放于靠近电火花计时器处，将小桶通过细绳挂在小车上（细绳绕过定滑轮），打开电火花计时器的开关，放开小车得到一打好点的纸带⑹保持小车的质量不变，改变小桶及沙子的质量(15g，20g，25g，30g)，再做几次实验⑺在每条纸带上都要选取一段比较理想的部分，算出每条纸带的加速度⑻把各次实验中的数据填入表一内，画出a与F的图像（图1）⑼保持小桶内砝码质量m2=15g不变，在小车上放钩码改变小车的质量（在小车上添加砝码使小车质量为243g，293g，343g，388g），重复上面的实验。把各次实验中的数据填入表二内，画出a与的图像（图2）五、数据测定：见表表一表二M（g）m（g）F(N)a（m/s²）M（g）m（g）1/Ma（m/s²）193100.0980.3193150.005180.3193150.1470.4243150.004120.28193200.1960.49293150.003410.26193250.2450.58343150.002920.25193300.2940.68388150.002580.24物理实验报告第2页，共2页六、数据分析图一图二结论：在误差允许的范围内：质量一定时，加速度与力成正比；力一定时，加速度与质量成反比。七、误差分析1、未使轨道有滑轮的一端伸出桌面，导致细绳和桌子边缘有摩擦；2、实验收集的数据不够多；3、纸带通过限位孔时歪了。00.10.20.30.40.50.60.70.800.10.20.30.4a(m/s²)F(N)a（m/s²）线性(a（m/s²）)00.050.10.150.20.250.30.350.000000.002000.004000.00600a(m/s²)1/M(/g)a（m/s²）线性(a（m/s²）)