資源簡介

2. 實驗：探究加速度與力、質量的關系
01【學情銜接】
已經學習知道的知識 銜接問題 將要達成的核心目標
1.打點計時器打點時應先接通電源，再放開紙帶；紙帶一般每隔4個打點取一個計數點。 2.物體作勻變速直線運動時，若相鄰相等時間間隔T內的位移分別為s1、s2、s3……，則可由a=求加速度。 3.作v-t圖象應用平滑的曲線。 問題的提出→控制變量法探究加速度與力、質量關系的方案 實驗操作、數據處理→實驗注意事項、誤差分析、得出結論 1.理解運用控制變量法探究加速度與力、質量關系的實驗原理，知道平衡摩擦阻力操作要領及注意事項，會用圖象法處理實驗教據。 2.通過實驗，掌握測量加速度、力和質量的方法，能作出物體運動的ａ-Ｆ、ａ-圖像，能得出結論。
02【銜接講解】
一、問題的提出→控制變量法探究加速度與力、質量關系的方案
生活經驗告訴我們：物體質量一定時，力越大，速度變化越快，即加速度越大；力一定時，質量越大，速度變化越慢，即加速度越小。探究力、質量、加速度之間的定量關系，非常必要，也是本節任務。
1.總思路：控制變量法。
（1）保持物體質量不變，探究加速度與力的關系；
（2）保持物體受力不變，探究加速度與質量的關系。
2.設計方案
（1）裝置：用熟悉的打點計時器、小車等等，如下圖。
（2）研究對象：小車。
用天平測其質量；用打點的紙帶測其加速度；用懸掛的盤及其中砝碼總重力作為小車受到的力。
（3）要點：為消除小車及紙帶受到的摩擦力和阻力，需將木板有段適當墊高，用小車重力的分力“平衡摩擦力“，使小車在不掛盤時輕推一下能勻速下滑即可。
（4）步驟：
①保持小車質量M不變，多次測量在不同的力F(認為等于盤及其中砝碼總重力mg，可在盤中增減砝碼)的作用下的加速度a，記錄在表格內：作ａ-Ｆ等圖象，探究加速度與力的關系。
②保持力F(認為等于盤及其中砝碼總重力mg)不變，多次測量不同小車質量M（可在盤中增減鉤碼）時的加速度a，記錄在表格內：作a M、ａ-等圖象，探究加速度與質量的關系。
3.通過分析所作圖象，探究得出相應的結論。
二、實驗操作、數據處理→實驗注意事項、誤差分析、得出結論
1. 實驗步驟
（1）測質量：用天平測出小車的質量M與砝碼盤的質量m，把數據記錄下來．
（2）按裝儀器：按如上圖所示安裝器材．
（3）平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木板，反復移動薄木板的位置，直至不掛重物的小車在斜面上運動時可保持勻速運動狀態．
（4）在小車上加放鉤碼，砝碼盤中加放砝碼，把鉤碼、砝碼的質量記錄下來．把細線系在小車上并繞過滑輪懸掛砝碼盤，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，取下紙帶，在紙帶上寫上編號．
（5）保持小車的質量不變，改變砝碼盤中砝碼的質量，按步驟4再做幾次實驗，將實驗時記錄的數據、算出的每條紙帶對應的加速度的值并填入表格1中．
表格1　物體的質量一定，加速度與受力的關系
次數 加速度a/(m·s－2) 小車受力F/N 計算a/F
1
…
5
（7）保持砝碼盤中砝碼的質量不變，在小車上增減砝碼，重復上述步驟4，將實驗時記錄的數據、算出的每條紙帶對應的加速度的值并填入表格2中．
表格2　物體受到的外力一定，加速度與質量的關系
次數 加速度a/(m·s－2) 小車質量m/kg 小車質量的倒數/kg－1 計算ma
1
…
5
2.數據處理
（1）計算法：
在表格1、2右列分別計算與ma的值，如果在誤差范圍內相等，即可得到a∝F、a∝的結論。
（2）圖像法
①依據表格1，以加速度a為縱坐標，以外力F為橫坐標，作出a F關系圖像，若如圖所示，由此得出a∝F結論。
②依據表格2，以加速度a為縱坐標，以小車及砝碼的總質量M或為橫坐標作出a M或a 關系圖像，如圖所示．
顯然，根據a M圖象很難得出結論，故一般不作此圖象；若作出如上a 關系圖像，由此得出a∝的結論。
實驗結論：物體的加速度與作用在物體上的合外力成正比，與物體的質量成反比．
3.注意事項
（1）平衡摩擦力時不要掛重物，整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和重物的質量還是改變小車及砝碼的質量，都不需要重新平衡摩擦力．
（2）實驗中必須滿足小車和砝碼的總質量遠大于小盤和重物的總質量．只有如此，重物和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等．
（3）小車應靠近打點計時器且先接通電源再放手．
（4）作圖像時，要使盡可能多的點在所作直線上，不在直線上的點應盡可能對稱分布在所作直線兩側．離直線較遠的點是錯誤數據，舍去不予考慮．
4.誤差分析
產生原因 減小方法
偶然 誤差 質量測量不準、計數點間距測量不準 多次測量求平均值
小車所受拉力測量不準 ①準確平衡摩擦力 ②使細繩和紙帶平行于木板
作圖不準 使盡可能多的點落在直線上或均勻分布在直線兩側，誤差較大的點舍去
系統 誤差 小盤及重物的總重力代替小車所受的拉力 使小盤和重物的總質量遠小于小車的質量
03【典例分析】
【類型一】關于實驗探究及結論
【例1】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，測得的加速度a和F的關系數據記錄如表一，測得的加速度a和1/m的關系數據記錄如表二。
表一
a(m/s2) 1.98 4.06 5.95 8.12
F(N) 1.00 2.00 3.00 4.00
表二
a(m/s2) 2.04 2.66 3.23 3.98
1/m(kg－1) 0.50 0.67 0.80 1.00
(1)由表一、表二數據用描點法在圖中作出a－F圖像、a－圖像；
(2)由圖像可得加速度與力是什么關系？加速度與質量是什么關系？
(3)表一中物體的質量m為多少？表二中產生加速度的力F為多大？
【解析】(1)根據表格中的數據用描點法在坐標紙上作a－F圖像和a－圖像，連線時使線過大部分的點，個別偏離較遠的點可舍去。畫出的圖像如圖所示。
(2)畫出的a－F和a－圖像為過原點的直線，說明：加速度與力成正比；加速度與質量的倒數成正比，則可判斷出加速度與質量成反比。
(3)在a－F圖像中的斜率k＝2.0，由于a＝，＝2.0，則m＝0.50 kg，在a－圖像中的斜率k＝4.0。故F＝4.0 N。
【答案】(1)見解析圖　(2)加速度與力成正比關系，加速度與質量成反比關系　(3)m＝0.50 kg　F＝4.0 N
【反思與感悟】通過本例可以看出，物體的加速度跟合外力成正比，跟物體的質量成反比．
利用圖象處理數據是一種常用的重要方法．將實驗中得到的數據通過描點作出圖象，可以非常直觀地看出兩個物理量之間的關系，也可以有效地減小實驗誤差，確定并排除實驗中測得的一些錯誤數據．
另外，在實驗中如果發現一個量x與另一個量y成反比，那么x就應與成正比．據此，我們可以將反比函數的曲線轉化為正比函數的直線．因為在處理數據時，判斷正比圖象比判斷一條曲線是否為反比函數圖象要簡單和直觀得多．
【類型二】關于加速度的求解
【例2】用圖 (a)所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．
　(a)　　　　　　　　　　(b)
①某同學通過實驗得到如圖(b)所示的a F圖像，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時________．圖中a0表示的是________時小車的加速度．
②某同學得到如圖所示的紙帶．已知打點計時器電源頻率為50 Hz. A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續的點．Δx＝xDG－xAD＝________ cm.由此可算出小車的加速度a＝________m/s2(保留兩位有效數字)．
【解析】由圖縱截距可知，無力就運動了，說明長木板的傾角過大；F＝0，說明未掛沙桶；位移差Δx＝xD G－xAD＝(6.50－2.60)cm－(2.60－0.50) cm＝1.80 cm；加速度a＝＝ m/s2＝5.0 m/s2.
【答案】①長木板的傾角過大(能答到這個意思即可)　未掛砂桶 ②1.80　5.0
【反思與感悟】由紙帶求加速度是重要的實驗基本功，如果有6段數據，可用a=計算，如果有四段數據，可用a=計算.
【類型三】關于實驗控制條件
【例3】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，為驗證小車的質量m不變時加速度a與作用力F成正比，學生甲、乙、丙、丁分別選取四組小車的質量m及砝碼盤
總質量M做實驗.
甲：m＝500 g，M分別為50 g、70 g、100 g、125 g
乙：m＝500 g，M分別為20 g、30 g、40 g、50 g
丙：m＝500 g，M分別為50 g、70 g、100 g、125 g
丁：m＝500 g，M分別為30 g、40 g、50 g、60 g
若其他操作都正確，那么學生________利用實驗數據畫出的a F圖像較準確．
【解析】牽引小車加速運動的重物為砝碼盤，為使小車所受拉力近似等于砝碼盤重力，應保持砝碼盤重力遠小于小車重力．據此分析以上4組數據可知，乙同學利用實驗數據畫出的圖像較準確．
【答案】　乙
【反思與感悟】實驗要求，砝碼盤重力要遠小于小車重力，這樣才能得到較好的實驗效果，減小實驗誤差，否則，圖象會發生“彎曲”，或不過左邊原點，難以得到結論。實驗操作時也需注意這一點。
【類型四】關于實驗數據處理及實驗分析
【例4】某實驗小組的幾名同學在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，當物體的質量一定時，分別根據實驗數據畫出了不同的實驗圖像，如圖所示，下列說法中正確的是(　　)
A．形成圖甲的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大
B．形成圖乙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小
C．形成圖丙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大
D．形成圖丁的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小
【解析】根據圖像可分析，甲、乙兩圖中，當外力F＝0時加速度a＞0，則說明F＝0時已經有加速度，這說明木板傾角過大。木板的傾角越大，小車獲得的動力就越大，越容易出現甲、乙兩圖所對應的情況，因此選項A正確。丙、丁兩圖中，當加速度a＝0時外力F＞0，即拉力不為零時加速度卻仍為零，這說明還有摩擦力沒有平衡掉，因此木板傾角過小，選項D正確。
【答案】AD
【反思與感悟】實驗時應切實做好平衡摩擦力的操作，不過計算這樣，并不影響得出結論。
04【自測練習】
【基礎訓練】
1．在采用如圖所示的實驗探究加速度與力、質量的關系時，按實驗要求安裝好器材后，應按一定的步驟進行實驗，下列給出供選擇的操作步驟：
A．保持小盤和重物的質量不變，在小車里加砝碼，測出加速度，重復幾次
B．保持小車質量不變，改變小盤中重物的質量，測出加速度，重復幾次
C．用天平測出小車和砂子的質量
D．在長木板沒有定滑輪的一端墊上厚度合適的墊木，平衡摩擦力
E．根據測出的數據，分別畫出加速度和力的關系圖線及加速度和質量的倒數關系圖線
F．用停表測出小車運動的時間
G．將放有重物的小盤用細線通過定滑輪系到小車上，接通電源，釋放小車，在紙帶上打出一系列的點
以上步驟中，不必要的步驟是__________，正確步驟的合理順序是________．(填寫代表字母)
2．在利用打點計時器探究加速度與力、質量關系的實驗中，以下做法正確的是(　　)
A．平衡摩擦力時，應將重物用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，后接通電源
D．“重物的質量遠小于小車的質量”這一條件如不滿足，對探究過程也不會產生影響
3．(多選)如圖所示是根據探究加速度與力的關系的實驗數據描繪的a－F圖象，下列說法正確的是(　　)
A．三條傾斜直線所對應的小車及車中砝碼的總質量相同
B．三條傾斜直線所對應的小車及車中砝碼的總質量不同
C．直線1所對應的小車及車中砝碼的總質量最大
D．直線3所對應的小車及車中砝碼的總質量最大
4．在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，備有下列器材：A.電火花計時器；B.天平；C.秒表；D.交流電源；E.電池；F.紙帶；G.細繩、砝碼、滑塊(可騎在氣墊導軌上)H.氣墊導軌(一端帶定滑輪)；I.毫米刻度尺；J.小型氣泵
(1)實驗中應選用的器材有_______________________；實驗的研究對象__________________________．
(2)本實驗分兩大步驟進行：①_________ ___________；②___________ _______________.
【提升訓練】
5．下面是“探究加速度與力、質量的關系”實驗步驟：
①用天平測出小車質量M和小盤質量m
②安裝好打點計時器，在小車上裝好紙帶
③調整長木板的傾斜程度
④在小盤中加入適量的砝碼m1
⑤保持小車質量一定時，探究加速度與力的關系
⑥保持小車所受拉力一定時，探究加速度與質量的關系
(1)步驟③的目的是____________________________．
(2)步驟④中，要求小盤和砝碼總質量(m＋m1)_____(填“遠大于”、“遠小于”或“等于”)小車質量M.
(3)步驟⑤和⑥，表明該實驗采用的科學方法是______．
6.用如圖所示裝置，探究“加速度與力、質量的關系”的實驗中：
(1)某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖所示．請你指出該裝置中錯誤或不妥之處：
____________________________________________.
(2)改正實驗裝置后，該同學順利地完成了實驗．下圖是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數點之間的時間間隔為0.1 s，由圖中的數據可算得小車的加速度a為________m/s2.
【參考答案】
1【答案】F　DCGBAE【解析】打點計時器本身是計時儀器，小車運動時間可由紙帶上的點數來確定，故不用停表計時；在本實驗中應首先平衡摩擦力才可去做實驗．
2【答案】B【解析】平衡摩擦力時，小車不掛重物，故A錯，實驗時應先接通電源后放開小車，C錯，實驗時應滿足小車的質量遠大于重物的質量，否則誤差很大，D錯。
3【答案】BD【解析】由圖象知F相同時，對應的加速度大小為a1>a2>a3，根據F相同時，加速度與質量成反比，所以m14【答案】(1)ABDFGHIJ　騎在氣墊導軌上的滑塊
(2)①研究a與F的關系(m一定) ②研究a與1/m的關系(F一定)
【解析】本實驗的重點是：在m一定時，根據不同力作用下打出的紙帶，求出加速度；F一定時，根據不同質量條件下打出的紙帶，求出加速度，故只要明確電火花計時器及氣墊導軌的工作條件，則不難將器材選出．
5【答案】(1)平衡摩擦力 　(2)遠小于　(3)控制變量法
【解析】(1)步驟③是為了平衡掉小車與木板、紙帶與打點計時器間的摩擦力，使小車所受的合力等于小盤和砝碼的重力．
(2)步驟④中，要求小盤和砝碼總質量(m＋m1)遠小于小車的質量M.
(3)該實驗采用的是控制變量法．
6【答案】(1)打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點計時器太遠 (2)0.195
【解析】(1)打點計時器必須使用交流電源，不能使用干電池，為保證細繩對小車的拉力作為小車受到的合外力，實驗前必須平衡摩擦力，該裝置卻沒有平衡摩擦力；為了在紙帶上打下更多的點，實驗時小車的初始位置離打點計時器不可太遠．
(2)加速度可用逐差法求出
a＝＝m/s2＝0.195 m/s2.2. 實驗：探究加速度與力、質量的關系
01【學情銜接】
已經學習知道的知識 銜接問題 將要達成的核心目標
1.打點計時器打點時應先接通電源，再放開紙帶；紙帶一般每隔4個打點取一個計數點。 2.物體作勻變速直線運動時，若相鄰相等時間間隔T內的位移分別為s1、s2、s3……，則可由a=求加速度。 3.作v-t圖象應用平滑的曲線。 問題的提出→控制變量法探究加速度與力、質量關系的方案 實驗操作、數據處理→實驗注意事項、誤差分析、得出結論 1.理解運用控制變量法探究加速度與力、質量關系的實驗原理，知道平衡摩擦阻力操作要領及注意事項，會用圖象法處理實驗教據。 2.通過實驗，掌握測量加速度、力和質量的方法，能作出物體運動的ａ-Ｆ、ａ-圖像，能得出結論。
02【銜接講解】
一、問題的提出→控制變量法探究加速度與力、質量關系的方案
生活經驗告訴我們：物體質量一定時，力越大，速度變化越快，即加速度越大；力一定時，質量越大，速度變化越慢，即加速度越小。探究力、質量、加速度之間的定量關系，非常必要，也是本節任務。
1.總思路：控制變量法。
（1）保持物體質量不變，探究加速度與力的關系；
（2）保持物體受力不變，探究加速度與質量的關系。
2.設計方案
（1）裝置：用熟悉的打點計時器、小車等等，如下圖。
（2）研究對象：小車。
用天平測其質量；用打點的紙帶測其加速度；用懸掛的盤及其中砝碼總重力作為小車受到的力。
（3）要點：為消除小車及紙帶受到的摩擦力和阻力，需將木板有段適當墊高，用小車重力的分力“平衡摩擦力“，使小車在不掛盤時輕推一下能勻速下滑即可。
（4）步驟：
①保持小車質量M不變，多次測量在不同的力F(認為等于盤及其中砝碼總重力mg，可在盤中增減砝碼)的作用下的加速度a，記錄在表格內：作ａ-Ｆ等圖象，探究加速度與力的關系。
②保持力F(認為等于盤及其中砝碼總重力mg)不變，多次測量不同小車質量M（可在盤中增減鉤碼）時的加速度a，記錄在表格內：作a M、ａ-等圖象，探究加速度與質量的關系。
3.通過分析所作圖象，探究得出相應的結論。
二、實驗操作、數據處理→實驗注意事項、誤差分析、得出結論
1. 實驗步驟
（1）測質量：用天平測出小車的質量M與砝碼盤的質量m，把數據記錄下來．
（2）按裝儀器：按如上圖所示安裝器材．
（3）平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木板，反復移動薄木板的位置，直至不掛重物的小車在斜面上運動時可保持勻速運動狀態．
（4）在小車上加放鉤碼，砝碼盤中加放砝碼，把鉤碼、砝碼的質量記錄下來．把細線系在小車上并繞過滑輪懸掛砝碼盤，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，取下紙帶，在紙帶上寫上編號．
（5）保持小車的質量不變，改變砝碼盤中砝碼的質量，按步驟4再做幾次實驗，將實驗時記錄的數據、算出的每條紙帶對應的加速度的值并填入表格1中．
表格1　物體的質量一定，加速度與受力的關系
次數 加速度a/(m·s－2) 小車受力F/N 計算a/F
1
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（7）保持砝碼盤中砝碼的質量不變，在小車上增減砝碼，重復上述步驟4，將實驗時記錄的數據、算出的每條紙帶對應的加速度的值并填入表格2中．
表格2　物體受到的外力一定，加速度與質量的關系
次數 加速度a/(m·s－2) 小車質量m/kg 小車質量的倒數/kg－1 計算ma
1
…
5
2.數據處理
（1）計算法：
在表格1、2右列分別計算與ma的值，如果在誤差范圍內相等，即可得到a∝F、a∝的結論。
（2）圖像法
①依據表格1，以加速度a為縱坐標，以外力F為橫坐標，作出a F關系圖像，若如圖所示，由此得出a∝F結論。
②依據表格2，以加速度a為縱坐標，以小車及砝碼的總質量M或為橫坐標作出a M或a 關系圖像，如圖所示．
顯然，根據a M圖象很難得出結論，故一般不作此圖象；若作出如上a 關系圖像，由此得出a∝的結論。
實驗結論：物體的加速度與作用在物體上的合外力成正比，與物體的質量成反比．
3.注意事項
（1）平衡摩擦力時不要掛重物，整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和重物的質量還是改變小車及砝碼的質量，都不需要重新平衡摩擦力．
（2）實驗中必須滿足小車和砝碼的總質量遠大于小盤和重物的總質量．只有如此，重物和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等．
（3）小車應靠近打點計時器且先接通電源再放手．
（4）作圖像時，要使盡可能多的點在所作直線上，不在直線上的點應盡可能對稱分布在所作直線兩側．離直線較遠的點是錯誤數據，舍去不予考慮．
4.誤差分析
產生原因 減小方法
偶然 誤差 質量測量不準、計數點間距測量不準 多次測量求平均值
小車所受拉力測量不準 ①準確平衡摩擦力 ②使細繩和紙帶平行于木板
作圖不準 使盡可能多的點落在直線上或均勻分布在直線兩側，誤差較大的點舍去
系統 誤差 小盤及重物的總重力代替小車所受的拉力 使小盤和重物的總質量遠小于小車的質量
03【典例分析】
【類型一】關于實驗探究及結論
【例1】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，測得的加速度a和F的關系數據記錄如表一，測得的加速度a和1/m的關系數據記錄如表二。
表一
a(m/s2) 1.98 4.06 5.95 8.12
F(N) 1.00 2.00 3.00 4.00
表二
a(m/s2) 2.04 2.66 3.23 3.98
1/m(kg－1) 0.50 0.67 0.80 1.00
(1)由表一、表二數據用描點法在圖中作出a－F圖像、a－圖像；
(2)由圖像可得加速度與力是什么關系？加速度與質量是什么關系？
(3)表一中物體的質量m為多少？表二中產生加速度的力F為多大？
【反思與感悟】通過本例可以看出，物體的加速度跟合外力成正比，跟物體的質量成反比．
利用圖象處理數據是一種常用的重要方法．將實驗中得到的數據通過描點作出圖象，可以非常直觀地看出兩個物理量之間的關系，也可以有效地減小實驗誤差，確定并排除實驗中測得的一些錯誤數據．
另外，在實驗中如果發現一個量x與另一個量y成反比，那么x就應與成正比．據此，我們可以將反比函數的曲線轉化為正比函數的直線．因為在處理數據時，判斷正比圖象比判斷一條曲線是否為反比函數圖象要簡單和直觀得多．
【類型二】關于加速度的求解
【例2】用圖 (a)所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．
　(a)　　　　　　　　　　(b)
①某同學通過實驗得到如圖(b)所示的a F圖像，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時________．圖中a0表示的是________時小車的加速度．
②某同學得到如圖所示的紙帶．已知打點計時器電源頻率為50 Hz. A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續的點．Δx＝xDG－xAD＝________ cm.由此可算出小車的加速度a＝________m/s2(保留兩位有效數字)．
【反思與感悟】由紙帶求加速度是重要的實驗基本功，如果有6段數據，可用a=計算，如果有四段數據，可用a=計算.
【類型三】關于實驗控制條件
【例3】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，為驗證小車的質量m不變時加速度a與作用力F成正比，學生甲、乙、丙、丁分別選取四組小車的質量m及砝碼盤
總質量M做實驗.
甲：m＝500 g，M分別為50 g、70 g、100 g、125 g
乙：m＝500 g，M分別為20 g、30 g、40 g、50 g
丙：m＝500 g，M分別為50 g、70 g、100 g、125 g
丁：m＝500 g，M分別為30 g、40 g、50 g、60 g
若其他操作都正確，那么學生________利用實驗數據畫出的a F圖像較準確．
【反思與感悟】實驗要求，砝碼盤重力要遠小于小車重力，這樣才能得到較好的實驗效果，減小實驗誤差，否則，圖象會發生“彎曲”，或不過左邊原點，難以得到結論。實驗操作時也需注意這一點。
【類型四】關于實驗數據處理及實驗分析
【例4】某實驗小組的幾名同學在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，當物體的質量一定時，分別根據實驗數據畫出了不同的實驗圖像，如圖所示，下列說法中正確的是(　　)
A．形成圖甲的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大
B．形成圖乙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小
C．形成圖丙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大
D．形成圖丁的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小
【反思與感悟】實驗時應切實做好平衡摩擦力的操作，不過計算這樣，并不影響得出結論。
04【自測練習】
【基礎訓練】
1．在采用如圖所示的實驗探究加速度與力、質量的關系時，按實驗要求安裝好器材后，應按一定的步驟進行實驗，下列給出供選擇的操作步驟：
A．保持小盤和重物的質量不變，在小車里加砝碼，測出加速度，重復幾次
B．保持小車質量不變，改變小盤中重物的質量，測出加速度，重復幾次
C．用天平測出小車和砂子的質量
D．在長木板沒有定滑輪的一端墊上厚度合適的墊木，平衡摩擦力
E．根據測出的數據，分別畫出加速度和力的關系圖線及加速度和質量的倒數關系圖線
F．用停表測出小車運動的時間
G．將放有重物的小盤用細線通過定滑輪系到小車上，接通電源，釋放小車，在紙帶上打出一系列的點
以上步驟中，不必要的步驟是__________，正確步驟的合理順序是________．(填寫代表字母)
2．在利用打點計時器探究加速度與力、質量關系的實驗中，以下做法正確的是(　　)
A．平衡摩擦力時，應將重物用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，后接通電源
D．“重物的質量遠小于小車的質量”這一條件如不滿足，對探究過程也不會產生影響
3．(多選)如圖所示是根據探究加速度與力的關系的實驗數據描繪的a－F圖象，下列說法正確的是(　　)
A．三條傾斜直線所對應的小車及車中砝碼的總質量相同
B．三條傾斜直線所對應的小車及車中砝碼的總質量不同
C．直線1所對應的小車及車中砝碼的總質量最大
D．直線3所對應的小車及車中砝碼的總質量最大
4．在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，備有下列器材：A.電火花計時器；B.天平；C.秒表；D.交流電源；E.電池；F.紙帶；G.細繩、砝碼、滑塊(可騎在氣墊導軌上)H.氣墊導軌(一端帶定滑輪)；I.毫米刻度尺；J.小型氣泵
(1)實驗中應選用的器材有_______________________；實驗的研究對象__________________________．
(2)本實驗分兩大步驟進行：①_________ ___________；②___________ _______________.
【提升訓練】
5．下面是“探究加速度與力、質量的關系”實驗步驟：
①用天平測出小車質量M和小盤質量m
②安裝好打點計時器，在小車上裝好紙帶
③調整長木板的傾斜程度
④在小盤中加入適量的砝碼m1
⑤保持小車質量一定時，探究加速度與力的關系
⑥保持小車所受拉力一定時，探究加速度與質量的關系
(1)步驟③的目的是____________________________．
(2)步驟④中，要求小盤和砝碼總質量(m＋m1)_____(填“遠大于”、“遠小于”或“等于”)小車質量M.
(3)步驟⑤和⑥，表明該實驗采用的科學方法是______．
6.用如圖所示裝置，探究“加速度與力、質量的關系”的實驗中：
(1)某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖所示．請你指出該裝置中錯誤或不妥之處：
____________________________________________.
(2)改正實驗裝置后，該同學順利地完成了實驗．下圖是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數點之間的時間間隔為0.1 s，由圖中的數據可算得小車的加速度a為________m/s2.

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