用DIS研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系

關(guān)于用DIS研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系第1頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

研究小車在質(zhì)量一定的情況下，加速度與作用力的關(guān)系；在受力一定的情況下，加速度與質(zhì)量的關(guān)系。二．實(shí)驗(yàn)器材：

小車、鉤碼、小車配重片、帶滑輪的軌道、DIS（位移傳感器等）、天平。

控制變量法。第2頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五怎樣測定a、F、m？用天平測小車的質(zhì)量；avav利用位移傳感器測定加速度；將鉤碼的重力大小作為小車受到的拉力大小。條件：鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。第3頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五第4頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五界面如圖所示第5頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五三．實(shí)驗(yàn)步驟：（一）用DIS研究加速度與力的關(guān)系（1）用天平測量小車的質(zhì)量（含位移傳感器的發(fā)射器）。（2）測量鉤碼的重力（作為對小車的拉力）。（3）如圖所示，在軌道上放置小車并安裝傳感器，連接線路，將細(xì)線連接小車，跨過滑輪系住小鉤碼。（4）點(diǎn)擊“開始記錄”并釋放小車，讓其在外力F的作用下運(yùn)動，界面實(shí)時顯示小車的運(yùn)動狀態(tài)的圖像。當(dāng)小車到達(dá)終點(diǎn)時，點(diǎn)擊“停止記錄”，得到v-t圖。（5）拖動滾動條，將需要的圖像顯示在窗口中，點(diǎn)擊“選擇區(qū)域”，用鼠標(biāo)在圖線中選擇“開始點(diǎn)”和結(jié)束點(diǎn)“”，計算機(jī)自動計算出所選區(qū)域的加速度值。（6）將加速度a和外力F記錄在相應(yīng)表格中。（7）保持小車的質(zhì)量不變，改變鉤碼的大小重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到一組數(shù)據(jù)（至少5組）。（8）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出a-F圖像。第6頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五研究加速度與外力的關(guān)系點(diǎn)擊“a－F圖像”得到a－F圖線第7頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五（二）研究小車在受力一定的情況下，加速度與質(zhì)量的關(guān)系。（1）-（5）同上。（6）將加速度a和質(zhì)量m記錄在相應(yīng)表格中。（7）保持鉤碼的大小不變，改變小車質(zhì)量并重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到一組數(shù)據(jù)（至少5組）。（8）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出a-m圖，并通過重新設(shè)置變量，使圖像成為一條線?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】【注意事項】（1）軌道應(yīng)保持水平。（2）小車與軌道的摩擦力要小。（3）鉤碼的質(zhì)量也應(yīng)小些。第8頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系數(shù)據(jù)處理點(diǎn)擊“a－M圖像”，得到a－M圖線這是一條曲線，為了直觀地分析，可以取倒數(shù)，“化曲為直”。點(diǎn)擊“a－1/M圖像”按鈕，得到a－1/M圖線。第9頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系數(shù)據(jù)處理點(diǎn)擊“a－1/M圖像”，得到a－1/M圖線第10頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五1、鉤碼質(zhì)量為何要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量mg＝(M＋m)a對m有：mg-F＝ma對M有：F-Ff＝MaaF鉤碼質(zhì)量太大mM根據(jù)牛頓第二定律①②①

+②，得注意事項（1）軌道應(yīng)保持水平。（2）小車與軌道的摩擦力要小。（3）鉤碼的質(zhì)量也應(yīng)小些。0avav【誤差分析一】第11頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五

【誤差分析】a-F圖線不通過原點(diǎn)？第12頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五【誤差分析】a-1/M圖線不通過原點(diǎn)？第13頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五aFF合=F＋Mgsin＝Ma2、若軌道無滑輪一端被墊高1、若水平軌道有摩擦F合=F－Ff＝Ma圖線不通過原點(diǎn)的原因當(dāng)鉤碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量Ma=F/MF－μMg＝Ma1/Ma00平衡摩擦力過度未平衡摩擦力為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)先平衡摩擦力第14頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五研究加速度與外力的關(guān)系1輸入外力F和質(zhì)量M，得到v－t圖第15頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五研究加速度與外力的關(guān)系6第6組數(shù)據(jù)第16頁，共18頁