2025年高考用電火花描跡儀研究加速度與力及質(zhì)量的關(guān)系

　　【儀器和器材】

　　電火花描跡儀及其配套描跡電源，白紙，托盤天平（200克，0．1克）或?qū)W生天平（J0104型），直尺，槽碼（10克）若干個(gè)。

　　【實(shí)驗(yàn)方法】

　　1．接好描跡儀和描跡電源。

　　2．用天平稱出小車、槽碼托和若干個(gè)槽碼的總質(zhì)量（約200克左右即可），并單獨(dú)稱出槽碼托的質(zhì)量。把小車放上導(dǎo)軌，已稱的槽碼裝在小車內(nèi)。調(diào)整橫放調(diào)節(jié)螺釘，使小車被輕推一下能在導(dǎo)軌上勻速運(yùn)動(dòng)。然后將細(xì)線的一端系在小車前端，另一端穿過(guò)拉線孔，跨過(guò)定滑輪，系上槽碼托，同時(shí)把小車尾端的線扣套在電磁鐵和銜鐵的掛釘上。從小車上取一個(gè)10克槽碼放在槽碼托上。在導(dǎo)電管上夾上墨粉紙和白紙。把脈沖開(kāi)關(guān)向下?lián)軇?dòng)，小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，脈沖火花放電在紙上留下點(diǎn)跡，在小車到達(dá)緩沖彈簧處，立即向上撥動(dòng)脈沖開(kāi)關(guān)。保持小車、槽碼運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量不變。旋轉(zhuǎn)一下紙帶，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，每次都從小車內(nèi)取一個(gè)10克的槽碼加在槽碼托上以改變使系統(tǒng)加速的力，如此做兩三次。

　　3．保持槽碼托上的槽碼不變（約50克為宜）往小車內(nèi)加砝碼，使系統(tǒng)總質(zhì)量分別為300克、400克、500克。換上新紙帶，重復(fù)步驟2的操作取得加速的力不變時(shí)，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)不同質(zhì)量的幾條火花點(diǎn)跡。

　　4．分析兩張紙帶上的點(diǎn)跡，求出各條點(diǎn)跡對(duì)應(yīng)的加速度，用比例法或圖象法驗(yàn)證牛頓第二定律。

　　【注意事項(xiàng)】

　　本方法中計(jì)算質(zhì)量時(shí)，不僅是小車的質(zhì)量，還包括槽碼托及其上的槽碼的質(zhì)量。因此使小車產(chǎn)生加速度的力就是槽碼托及其上槽碼所受的重力，這時(shí)不必要求槽碼托及其上的槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。

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