1、3.8 實驗驗證牛頓運動定律實驗驗證牛頓運動定律李仕才李仕才導導三、實驗步驟三、實驗步驟1稱量質量稱量質量：用天平測小盤的質量：用天平測小盤的質量m0和小車的質量和小車的質量M0。2安裝器材：安裝器材：按照實驗原理圖把實驗器材安裝好，只是不把懸掛按照實驗原理圖把實驗器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細繩系在小車上小盤的細繩系在小車上(即無小車牽引力即無小車牽引力)。3平衡摩擦力：平衡摩擦力：在長木板的一端墊高，直至小車在掛紙帶不掛小在長木板的一端墊高，直至小車在掛紙帶不掛小盤和砝碼的情況下能沿木板做勻速直線運動。盤和砝碼的情況下能沿木板做勻速直線運動。4測量加速度測量加速度(1)保持小車的質量不變

2、：保持小車的質量不變：把小車靠近打點計時器，掛上小盤和砝碼，把小車靠近打點計時器，掛上小盤和砝碼，先接通電源后釋放小車，打出一條紙帶。由紙帶計算出小車的加速先接通電源后釋放小車，打出一條紙帶。由紙帶計算出小車的加速度，并把力和對應的加速度填入表度，并把力和對應的加速度填入表(一一)中。改變小盤內砝碼的個數，中。改變小盤內砝碼的個數，并多做幾次。并多做幾次。(2)保持小盤內的砝碼個數不變：保持小盤內的砝碼個數不變：在小車上放上砝碼改變小車的質量，在小車上放上砝碼改變小車的質量，讓小車在木板上滑動打出紙帶。計算砝碼和小車的總質量讓小車在木板上滑動打出紙帶。計算砝碼和小車的總質量M，并由，并由紙帶計

3、算出小車對應的加速度，并將所對應的質量和加速度填入表紙帶計算出小車對應的加速度，并將所對應的質量和加速度填入表(二二)中。改變小車上砝碼的個數，并多做幾次中。改變小車上砝碼的個數，并多做幾次導導四、數據處理四、數據處理1計算加速度計算加速度在紙帶上標明計數點，測量各計數點間的距離，根據在紙帶上標明計數點，測量各計數點間的距離，根據逐差法計算各條紙帶對應的加速度。逐差法計算各條紙帶對應的加速度。2圖像法處理實驗數據圖像法處理實驗數據作圖像找關系作圖像找關系：描：描點畫點畫a F圖像，如果圖像是一條過原圖像，如果圖像是一條過原點的傾斜直線，便證明加速度與作用力成正比點的傾斜直線，便證明加速度與作用

4、力成正比。描。描點點畫畫a 圖像，如果圖像是一條過原點的傾斜直線，就圖像，如果圖像是一條過原點的傾斜直線，就證明了加速度與質量成反比。證明了加速度與質量成反比。M1導導對議：對議：1.結合課本的兩個方案討論例題結合課本的兩個方案討論例題2；2.如何平衡摩擦力？平衡摩擦力時掛不掛紙帶？掛不掛細如何平衡摩擦力？平衡摩擦力時掛不掛紙帶？掛不掛細繩托盤？如何判斷剛好平衡摩擦力？平衡摩擦力幾次？一繩托盤？如何判斷剛好平衡摩擦力？平衡摩擦力幾次？一定要平衡摩擦力嗎？定要平衡摩擦力嗎？3.為什么要求為什么要求Mm，請推導。請推導。組議：組議：用如圖裝置用如圖裝置“探究加速度與物體受力的關系探究加速度與物體受

5、力的關系”，已知，已知小車的質量為小車的質量為M，砝碼及砝碼盤的總質量為，砝碼及砝碼盤的總質量為m，實驗中用平衡摩擦力嗎實驗中用平衡摩擦力嗎？實驗需要滿足實驗需要滿足mM嗎嗎？小車的加速度與砝碼盤的小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等嗎加速度大小相等嗎？ 議議展展自由展示自由展示展展1.為什么平衡摩擦力，怎么平衡摩擦力，用重復平衡摩擦力嗎？為什么平衡摩擦力，怎么平衡摩擦力，用重復平衡摩擦力嗎？如何檢測平衡摩擦力？如何檢測平衡摩擦力？2.用圖像處理時，為什么不做用圖像處理時，為什么不做am圖像，做圖像，做a的圖像？的圖像？3.為什么鉤碼和托盤的質量為什么鉤碼和托盤的質量m遠小于小車和小車中鉤碼的

6、質量遠小于小車和小車中鉤碼的質量M?注意事項注意事項:(1)平衡摩擦力：平衡摩擦力：適當墊高木板的右端。在平衡摩擦力時，不要適當墊高木板的右端。在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細繩系在小車上，讓小車把懸掛小盤的細繩系在小車上，讓小車拉著紙帶拉著紙帶勻速運動勻速運動(2)不重復平衡摩擦力不重復平衡摩擦力(3)實驗條件：實驗條件：Mm.(4)一先一后一按：一先一后一按：改變拉力和小車質量后，每次開始時小車應改變拉力和小車質量后，每次開始時小車應盡量盡量靠近靠近打點計時器，并應打點計時器，并應先先接通電源，接通電源，后后釋放小車，且應在釋放小車，且應在小車到達滑輪前按住小車小車到達滑輪前按住小車(5

7、)紙帶、細線應與木板平行。紙帶、細線應與木板平行。(6)作圖：作圖：作圖時，兩坐標軸的比例要適當，要使盡可能多的點作圖時，兩坐標軸的比例要適當，要使盡可能多的點落在所作直線上，或對稱地分布在直線兩側。落在所作直線上，或對稱地分布在直線兩側。評評1.若未平衡摩擦力，畫出的若未平衡摩擦力，畫出的a-F圖像是什么樣的？圖像是什么樣的？評評2.誤差分析：誤差分析：評評1.用如圖甲所示裝置用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關系探究加速度與物體受力的關系”，已知小車的已知小車的質量為質量為M，砝碼及砝碼盤的總質量為，砝碼及砝碼盤的總質量為m，實驗中用平，實驗中用平衡摩擦力嗎？實驗需要滿足衡摩擦力嗎？

8、實驗需要滿足m遠小于遠小于M嗎？小車的嗎？小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等嗎？加速度與砝碼盤的加速度大小相等嗎？評評已知小車質量已知小車質量M214.6 g，砝碼盤質量，砝碼盤質量m07.8 g。步。步驟是：驟是：A調節長木板的傾角，輕推小車后使之能沿長木板向調節長木板的傾角，輕推小車后使之能沿長木板向下做勻速直線運動；下做勻速直線運動；B取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m；C將小車置于打點計時器旁，先接通電源，再放開小將小車置于打點計時器旁，先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；(1)按上述方案做