实验报告：探究加速度与力、质量的关系
高一（ ）班 姓名： 座号：
【实验目的】
1、通过实验研究加速度与力、加速度与质量的关系。

学会用控制变量法研究物理规律
2、掌握实验数据处理的方法，能根据图像写出加速度与力、质量的关系式。

【实验原理】
1、如图所示装置，保持小车质量M 不变，改变小盘和砝码的质
量m ，从而改变细线对小车的牵引力F (当m <<M 时，F=mg
近似成立)，测出小车的对应加速度a ，由多组a 、F 数据作出
加速度和力的关系a-F 图线，探究加速度与外力的关系。

2、保持小盘和砝码的质量m 不变，在小车上增加钩码，改变小车的总质量M ，测出小车的对应加速度
a ，由多组a 、M 数据作出加速度和质量倒数的关系a-M
1图线，探究加速度与质量的关系 【实验器材】
小车、若干钩码，小盘，细线，附有定滑轮的长导轨、打点计时器，交流电源，纸带，托盘天平及砝码，刻度尺。

【实验步骤】
1、用调整好的天平测出小车和小盘的质量M 和m ，把数据记录下来。

2、按如图装置把实验器材安装好，只是不把细线系在小车上，即不给小车加牵引力。

3、平衡摩擦力：调节长导轨的倾角，直至小车在无拉力作用下，在斜面上拖着纸带运动时可以保持匀
速运动状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受重力在斜面方向上的分力平衡．
4、在小车上加放一些钩码使小车加重，小盘里放入砝码，把砝码的质量m'记录下来。

把细线系在小车
上并绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号。

5、保持小车的质量不变，改变小盘内砝码的质量（要用天平称量），按步骤4再做5次实验。

6、算出每条纸带对应的加速度的值。

7、用纵坐标表示加速度a ，横坐标表示作用力F ，即小盘和砝码的总重力(m +m ')g ，根据实验结果在坐
标平面上描出相应的点，作图线。

探究加速度与外力的关系
8、保持小盘和砝码的质量不变，在小车上加放砝码M’，改变小车的质量，重复上面的实验，并做好记
录，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度a ，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数1/（M+M’），在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线。

探究加速度与质量的关系。

【实验误差分析】
1、因实验原理不完善引起的误差．
以小车、小盘和砝码整体为研究对象得mg ＝(M ＋m )a ；以小车为研究对象得F ＝Ma ；
求得F ＝M M ＋m ·mg ＝11＋m M
·mg ＜mg . 本实验用小盘和砝码的总重力mg 代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力．小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，由此引起的误差就越小．因此，满足小盘和砝码的总质量远小于小车的质量的目的就是减小因实验原理不完善而引起的误差．
2、摩擦力平衡不准确造成误差，在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的均与正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点计时器)，匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各相邻两点间的距离相等．
3、质量的测量误差、纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差、细绳或纸带不与木板平行等都会引起误差。

【注意事项】
1、平衡摩擦力
（1）在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，且要让小
车拖着纸带匀速运动．
（2）整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，
都不需要重新平衡摩擦力．
2、实验条件
每条纸带都必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．
3、一先一后一按住
改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达定滑轮前按住小车．
4、作图
作图时，两坐标轴的比例要适当，要使尽可能多的点落在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称地分布在所作直线两侧．
【探究一】加速度与力的关系
保持小车的总质量不变，测量小车在不同外力作用下的加速度。

1、表格： 质量一定，加速度与受力的关系
【探究二】加速度与力的关系
保持悬挂物体的质量不变，测量不同小车总质量下的加速度。

2、表格： 受到的外力一定，加速度与质量的关系
外力大小F=
【实验结论】。