第二节 影响加速度的因素
第三节 探究加速度与力、质量的定量关系
[学习目标] 1.学会用控制变量法研究物理规律.2.掌握定量探究加速度与物体受到的合外力、物体质量关系的方法.3.了解气垫导轨减小摩擦的原理和光电门及数字计时器在实验中的作1
用.4.能作出物体运动的a－F、a－图象，并会利用图象发现实验规律.
m一、影响加速度的因素
1.物体所获得的加速度与物体的受力情况和物体的质量都有关系.
2.加速度的测量：加速度不是一个可以直接测量的量，可通过时间、位移等能直接测量的量去间接地测量加速度.例如，由静止开始做匀变速直线运动的物体，可通过测量时间、位移，12s
由位移s＝at2间接测量加速度a＝2.
2t3.定性探究影响加速度的因素 (1)实验器材
带有刻度尺的光滑斜面、一辆四轮小车、秒表、弹簧测力计、砝码. (2)实验基本思想——控制变量法. (3)实验过程
加速度与物体所受合力的关系(保持车的质量不变) 实验设计：
①如图1所示，将小车从斜面上由静止释放；
图1
②记下小车的运动时间t；
③从斜面的刻度尺上读出小车的位移s； 2s
④由a＝2可求出小车的加速度；
t
⑤改变斜面与水平面的夹角，可以改变小车受到的合外力大小，重复上面的实验步骤. 实验结论：
当物体的质量保持不变时，物体受到的合外力逐渐增大，其加速度将逐渐增大；反之，物体受到的合外力逐渐减小，其加速度也逐渐减小.加速度的方向与合外力的方向相同. 加速度与物体质量的关系(保持小车所受合力不变) 实验设计：
①把小车放在斜面上，用弹簧测力计沿斜面向上拉小车，使小车保持静止状态，记下弹簧测
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力计的示数.
②撤去弹簧测力计，将小车从斜面上由静止释放，用秒表记录小车的运动时间t并读出小车2s
的位移s，由a＝2可求出小车的加速度.
t
③在小车上增加砝码，重复①、②.重复步骤①时，应调整斜面倾角保持弹簧测力计示数不变. 实验结论：
当物体受到的合外力不变时，物体的质量增大，其加速度减小；反之，物体的质量减小，其加速度增大.
二、探究加速度与力、质量的定量关系 1.实验器材
气垫导轨、滑块(包括挡光片)、橡皮泥、光电门、数字计时器、砝码、天平. 2.实验原理
(1)实验的基本思想——控制变量法
①保持滑块的质量不变，改变合外力探究a与 F的关系. ②保持滑块所受的合外力不变，改变其质量探究a与m的关系. (2)三个物理量
滑块的质量、滑块所受的拉力、滑块的加速度. 3.实验过程
(1)实验装置如图2所示，让滑块在砝码拉力的作用下做加速运动，记录下滑块通过光电门的速度、砝码的质量、两光电门间的距离.
图2
(2)保持滑块质量不变，通过增加(或减少)砝码的数量来改变拉力的大小.重复实验3次.
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(3)将实验结果填入表一，并计算每一次滑块的加速度a.
表一
滑块质量M＝ kg
砝码的质量m/kg 滑块所受拉力大小的近似值F/N 滑块通过光电门1的速度v1/(m·s) －1滑块通过光电门2的速度v2/(m·s) －1两光电门间的距离s/m 滑块加速度的计算值a/(m·s2) －(4)用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力，根据实验结果画出滑块运动的a－F图象，从而得出a与F的关系.
(5)保持砝码的质量不变，即滑块所受的拉力不变.
在滑块上增加(或减少)橡皮泥来改变滑块的质量，重复进行几次实验，记下实验数据.将实验结果填入表二.
表二
拉力F＝ N
滑块(含橡皮泥)的质量M/kg 滑块(含橡皮泥)质量的倒1－数/(kg1) M 滑块通过光电门1的速度v1/(m·s1) －滑块通过光电门2的速度v2/(m·s1) －两光电门间的距离s/m 滑块加速度的计算值a/(m·s2) －111(6)用纵坐标表示加速度，横坐标表示，画出滑块运动的a－图象，得出a与的关系，从MMM而得出a与M的关系.
(7)实验结论：当M一定时，a与F成正比；当F一定时，a与M成反比. 4.注意事项
(1)使用气垫导轨做实验时注意：气垫导轨是较精密的仪器，实验中必须避免导轨受碰撞、摩擦而变形、损伤，没有给气垫导轨通气时，不准在导轨上强行推动滑块. (2)改变砝码的数量时，要始终保证砝码的总质量远小于滑块的质量. 一、实验原理
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第四章 第二节~第三节
