1、用DIS研究加速度与力的关系和加速度与质量的关系,一实验目的：,研究小车在质量一定的情况下，加速度与作用力的关系；在受力一定的情况下，加速度与质量的关系。,二实验器材：,小车、钩码、小车配重片、带滑轮的轨道、DIS（位移传感器等）、天平。,控制变量法。,怎样测定a、F、m？,用天平测小车的质量；,利用位移传感器测定加速度；,将钩码的重力大小作为小车受到的拉力大小。,条件：钩码的质量远小于小车的质量。,界面如图所示,三实验步骤：,（一）用DIS研究加速度与力的关系 （1）用天平测量小车的质量（含位移传感器的发射器）。 （2）测量钩码的重力（作为对小车的拉力）。 （3）如图所示，在轨道上放置小车并
2、安装传感器，连接线路，将细线连接小车，跨过滑轮系住小钩码。 （4）点击“开始记录”并释放小车，让其在外力F的作用下运动，界面实时显示小车的运动状态的图像。当小车到达终点时，点击“停止记录”，得到v-t图。 （5）拖动滚动条，将需要的图像显示在窗口中，点击“选择区域”，用鼠标在图线中选择“开始点”和结束点“”，计算机自动计算出所选区域的加速度值。 （6）将加速度a和外力F记录在相应表格中。 （7）保持小车的质量不变，改变钩码的大小重复实验，得到一组数据（至少5组）。 （8）根据实验数据，绘出a-F图像。,研究加速度与外力的关系,点击“aF 图像” 得到aF 图线,（二）研究小车在受力一定的情况下
3、，加速度与质量的关系。 （1）-（5）同上。 （6）将加速度a和质量m记录在相应表格中。 （7）保持钩码的大小不变，改变小车质量并重复实验，得到一组数据（至少5组）。 （8）根据实验数据，画出a-m图，并通过重新设置变量，使图像成为一条线。【实验结论】【注意事项】 （1）轨道应保持水平。 （2）小车与轨道的摩擦力要小。 （3）钩码的质量也应小些。,研究加速度与质量的关系 数据处理,点击“aM 图像”， 得到aM 图线,这是一条曲线，为了直观地分析，可以取倒数，“化曲为直”。 点击“a1/M 图像”按钮，得到a1/M 图线。,研究加速度与质量的关系 数据处理,点击“a1/M 图像”， 得到a1/
4、M 图线,1、钩码质量为何要远小于小车的质量,mg (Mm)a,对m有：mg-Fma,对M有：F - FfMa,a,F,钩码质量太大,m,M,根据牛顿第二定律, + ，得,注意事项 （1）轨道应保持水平。 （2）小车与轨道的摩擦力要小。 （3）钩码的质量也应小些。,0,a,v,【误差分析 一】,【误差分析】,a-F图线不通过原点？,【误差分析】,a-1/M图线不通过原点？,a,F,F合=FMgsinMa,2、若轨道无滑轮一端被垫高,1、若水平轨道有摩擦,F合=FFfMa,图线不通过原点的原因,当钩码质量 m 远小于小车质量M,a=F/M,FMgMa,1/M,a,0,0,平衡摩擦力过度,未平衡摩擦力,为减小实验误差，应先平衡摩擦力,研究加速度与外力的关系1,输入外力F 和质量M， 得到 vt 图,研究加速度与外力的关系6,第6组数据,研究加速度与质量的关系 1,第1组数据,研究加速度与质量的关系 5,第5组数据,
