实验04DIS研究牛顿第二定律.doc

实验四：用DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系
实验目的：
⑴ 研究物体在质量一定的情况下，加速度与所受力之间的联系
⑵ 研究物体在所受力一定的情况下，加速度与质量之间的关系
实验器材：
DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、带滑轮的力学轨道、细绳、小车、钩码、小车配重片、天平、支架等。
实验装置：

实验步骤：
实验1：研究小车在质量一定的情况下，加速度与受力的关系
⑴DIS 连接：将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在力学轨道的高端。调整接收器、发射器的位置，使其基本正对。将接收器与数据采集器相连，数据采集器与计算机相连，构成DIS实验系统。
⑵进行摩擦力平衡调整。步骤如下：
a、双击图标，打开DAS程序，等待传感器自动连接，待变成，传感器就连接成功了。单击“新课改实验”，双击实验条目“用DIS求加速度”，进入实验界面。

b、将小车放到斜面上，打开位移传感器发射器电源开关，点击“”，轻推小车开始运动，测量小车的加速度。当加速度接近零时，可以认为小车重力沿斜面的分力已与小车和轨道之间的摩擦力平衡，见（图）。

c、如果加速度与 0 相差较大，则调节轨道的倾角，再次测量，直至达到要求。
d、点击退出，退出“用DIS求加速度”。

⑶返回软件主界面，点击实验条目“研究加速度与力的关系”。
⑷将细绳的一段栓在小车上，另一段通过滑轮拴在钩码上。
⑸在窗口下方的表格内输入小车的质量及拉力数值(等于钩码的重力)。
⑹将小车放到轨道上，点击“开始记录”，释放小车，数据采集完，点击“停止记录”
⑺点击“选择区域”，选择需要研究的一段v-t图线。此时软件窗口下方的表格中将自动显示该段v-t图线对应的加速度。
⑻保持小车质量不变，改变拉力，重做实验，可得到另几组数据，记录在表格中。

F/N

a/m·s-2

⑼处理实验数据，画出a-F图线，归纳得出结论。
实验结论；_____________________________________________________________.

实验2：研究小车在所受力一定的情况下，加速度与质量的关系
⑴点击实验条目“研究加速度与质量的关系”，保持小桶和砝码的总重力不变（即保持小车所受拉力不变），改变小车的质量（往小车上依次加不同数量的配重片），重做实验，得到另外几组数据，记录在表格中。

a-M图线 a—图线
M /kg

a /m·s-2

⑵ 处理实验数据，画出a-M图线。
⑶ 重新设置坐标，转化成“a—图线，归纳得出结论。
实验结论：_____________________________________________________。

★ 注意事项：
⑴ 由于用桶和砝码的总重力代替小车受到的拉力，因此，只有当桶和砝码的质量m远小于小车的质量M时，小车所受的拉力才可以认为等于桶和砝码所受的总重力。
⑵ 调节好轨道倾角，使小车重力沿斜面的分离与小车和轨道之间的摩擦力向抵消。
⑶ 平衡摩擦力后，若改变小车的质量，不需再调节导轨的倾角。