實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文探究加速度與力質(zhì)量關(guān)系

實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文探究加速度與力質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律．2．探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．3．掌握靈活運(yùn)用圖象處理問題的方法．實(shí)驗(yàn)原理探究加速度a與力F、質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，應(yīng)用的基本方法是__________，即先控制一個(gè)參量——小車的質(zhì)量M不變，討論加速度a與力F的關(guān)系；再控制小盤和砝碼的質(zhì)量不變，即力F不變，改變小車質(zhì)量M，討論加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、復(fù)寫紙片和紙帶、一端有定滑輪的長木板、小車、小盤、______電源、______、砝碼、________、導(dǎo)線．實(shí)驗(yàn)步驟一、測(cè)質(zhì)量1．用天平測(cè)出小車和砝碼的總質(zhì)量M，小盤和砝碼的總質(zhì)量m，把測(cè)量結(jié)果記錄下來．二、儀器安裝及平衡摩擦力2．按圖1把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在車上，即不給小車加牽引力．圖13．平衡摩擦力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板．反復(fù)移動(dòng)木板的位置，直至小車拖著紙帶在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持__________運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．這時(shí)，小車受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力__________的分力平衡．三、保持小車的質(zhì)量不變，研究a與F的關(guān)系4．把細(xì)繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛小盤，先__________再____________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，打完點(diǎn)后切斷電源，取下紙帶，在紙帶上標(biāo)上紙帶號(hào)碼．5．保持小車和砝碼的質(zhì)量不變，在小盤里放入適量的砝碼，把小盤和砝碼的總質(zhì)量m′記錄下來，重復(fù)步驟4.在小盤內(nèi)再放入適量砝碼，記錄下小盤和砝碼的總質(zhì)量m″，再重復(fù)步驟4，重復(fù)三次，得到三條紙帶．6．在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，算出每條紙帶上的加速度的值，并記錄在表格(一)內(nèi)．表(一)實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度a/(m·－2)小車受力F/N234四、保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變，研究a與M的關(guān)系7．保持小盤內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變，在小車上放上砝碼改變小車的質(zhì)量，讓小車在木板上滑動(dòng)打出紙帶．計(jì)算砝碼和小車的總質(zhì)量M，并由紙帶計(jì)算出小車對(duì)應(yīng)的加速度．改變小車上砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟7，并將所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和加速度填入表(二)中．表(二)實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度a/(m·－2)小車和砝碼的總質(zhì)量M/kg小車和砝碼總質(zhì)量M1123數(shù)據(jù)處理1．需要計(jì)算各種情況下所對(duì)應(yīng)的小車加速度，可使用“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的方法：先在紙帶上標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，根據(jù)公式a＝Δ某T2計(jì)算加速度．圖22．(1)根據(jù)表(一)，用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示作用力F，作用力的大小F等于小盤和砝碼的總重力，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn)，如果這些點(diǎn)是在一條過原點(diǎn)的直線上，便證明了加速度a與作用力F成正比．如圖2所示．(2)根據(jù)表(二)．用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示小車和砝碼的質(zhì)量M，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)落在一條類似反比函數(shù)的曲線上．我們猜想，a與M可能成反比．為了檢驗(yàn)猜想的正確性，再用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn)．如果這些點(diǎn)落在一條過原點(diǎn)的直線上，就證明了加速度與質(zhì)量成反比．(如圖3所示)圖3結(jié)論：注意事項(xiàng)1．一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是調(diào)出一個(gè)合適的斜面，使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受到的摩擦阻力．在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動(dòng)．2．實(shí)驗(yàn)步驟2、3不需要重復(fù)，即整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力．3．每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出．只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力．4．改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，再放開小車，且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車．誤差分析1．質(zhì)量的測(cè)量誤差，紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)間隔距離的測(cè)量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會(huì)造成誤差．2．因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差：本實(shí)驗(yàn)中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力(實(shí)際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力)，存在系統(tǒng)誤差．小盤和砝碼的總質(zhì)量越接近小車的質(zhì)量，誤差就越大；反之，小盤和砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量，誤差就越?。?．平衡摩擦力不準(zhǔn)確造成誤差：在平衡摩擦力時(shí)，除了不掛小盤外，其他的都跟正式實(shí)驗(yàn)一樣(比如要掛好紙帶、接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)，勻速運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上各點(diǎn)的距離相等．情節(jié)一點(diǎn)也不突兀。寫得非常有欣賞價(jià)值！《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)四川省南江縣第二中學(xué)劉新明【學(xué)生分析】：已經(jīng)掌握了力、質(zhì)量、加速度等物理概念能正確的受力分析對(duì)傳感器這種測(cè)量加速度的工具已有一定的了解已具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的研究方法已有一定的了解【教學(xué)目標(biāo)】：知識(shí)與技能：1.通過實(shí)驗(yàn)，探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。2.理解對(duì)質(zhì)量相同的物體來說，物體的加速度跟作用在它上面的力成正比；在相同力的作用下，加速度跟受力物體的質(zhì)量成反比。3.使用傳感器過程與方法：體會(huì)探究過程中所用的科學(xué)方法。情感態(tài)度價(jià)值觀：通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí)，自主探究，敢于提出與別人不同的見解，勇于改正錯(cuò)誤。從學(xué)習(xí)的過程中體驗(yàn)探索真理的自信心和成就感。【教學(xué)器材】：位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、軌道、小車、鉤碼、砝碼、細(xì)線等【教學(xué)方法】：問題討論法合作探究【教學(xué)過程】：一、創(chuàng)設(shè)情境，提出問題從殲15戰(zhàn)斗機(jī)開始介紹，戰(zhàn)斗機(jī)要在百米內(nèi)由靜止加速到達(dá)起飛的速度，根據(jù)我們之前學(xué)過的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，a要足夠大！二、猜想假設(shè)戰(zhàn)斗機(jī)靠什么提供這么大的加速度呢？1.發(fā)動(dòng)機(jī)。加速度與力一定有關(guān)系，而且動(dòng)力越大，加速度越大。2.飛機(jī)一般都設(shè)計(jì)成流線型，目的就是為了減小阻力。加速度與合外力有關(guān)系。3.加速度還與質(zhì)量有關(guān)。三、實(shí)驗(yàn)方法要研究a、F、m這三個(gè)變量之間的關(guān)系，我們要采用什么方法？（控制變量）從中找出a與F、a與m的關(guān)系。四、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為了簡化研究的問題，我們需要建立物理模型。我們把研究對(duì)象確定為軌道上的小車。如何有效地測(cè)量呢？下面，請(qǐng)同學(xué)們利用桌上所提供的實(shí)驗(yàn)器材，先試著設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作步驟，來有效地測(cè)量a,m,f這三個(gè)物理量。在設(shè)計(jì)的過程中，如果有什么困難，一會(huì)兒提出來我們共同想辦法解決。學(xué)生設(shè)計(jì)思考一到兩分鐘后……現(xiàn)在我們要運(yùn)用集體的智慧，齊心協(xié)力共同來解決這些問題。首先來提出你們的問題。A組舉手：我們用彈簧秤拉小車，不好讀數(shù)師：你們組用彈簧秤拉小車是為了測(cè)量小車的拉力嗎？A組：小車在加速運(yùn)動(dòng)，看不清楚讀數(shù)，而且也不能保證小車是做勻加速。B組舉手：我們是用鉤碼來拉小車。師：這個(gè)辦法非常巧妙。通過鉤碼繞過定滑輪來拉動(dòng)小車，讓鉤碼的重力來給小車提供穩(wěn)定的拉力，使小車在軌道上做勻加速運(yùn)動(dòng)。C組：沒有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，測(cè)不了加速度。師：為了減小計(jì)算量，我們選用位移傳感器。教師介紹位移傳感器的使用方法。五、實(shí)驗(yàn)操作六、匯報(bào)小結(jié)大家的實(shí)驗(yàn)都結(jié)束了，請(qǐng)同學(xué)分析一下。問1：為什么要選擇數(shù)據(jù)？問2：分析一下你們組得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。生：從表格里我們發(fā)現(xiàn)加速度隨力的增大而減小。師：那么怎樣才能更直觀地看出他們的定量的規(guī)律呢？生：擬合圖像。師：圖像的橫縱坐標(biāo)表示什么含義，圖像可以說明加速度與合外力之間是什么關(guān)系？生：正比。師：正比關(guān)系的圖像應(yīng)該要嚴(yán)格過原點(diǎn)才對(duì)。有其他小組做出和這不一樣的圖像嗎？有沒有過原點(diǎn)的圖像？老師把課前做好的過原點(diǎn)的圖像投影到屏幕上，請(qǐng)同學(xué)們比較，并且分析圖像會(huì)不會(huì)過原點(diǎn)，那么不過原點(diǎn)的原因又是什么。學(xué)生經(jīng)過思考，發(fā)現(xiàn)：1.根據(jù)前面學(xué)過的牛頓