Question

11．在探究“加速度与力、质量的关系”实验中：

（1）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图1所示．请你指出该装置中的两处错误或不妥之处：打点计时器不应使用干电池，应使用低压交流电源、实验中没有平衡小车的摩擦力．
（2）该同学在实验中保持拉力不变，得到了小车加速度随质量变化的一组数据，如表所示：

实验次数	加速度 a/m•s-2	小车与砝码总质量 m/kg	小车与砝码总质量的倒数 m-1/kg-1
1	0.29	0.20	5.0
2	0.25	0.25	4.0
3	0.22	0.30	3.3
4	0.18	0.35	2.9
5	0.16	0.40	2.5

请你在图2的方格纸中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线．

Answer 1

分析 （1）打点计时器使用的是交流电源，而干电池是直流电源．接通电源前，小车应紧靠打点计时器，而在该图中小车初始位置离打点计时器太远；实验中长木板水平放置，没有平衡小车的摩擦力．
（2）根据牛顿第二定律可知，加速度和质量成反比，故应该做a-$\frac{1}{m}$图象；采用描点法作图即可．

解答 解：（1）①电磁式打点计时器使用的是4-6V的低压交流电，电火花打点计时器使用的是220V的交流电．所以打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；
②实验中水平放置，没有平衡小车的摩擦力．摩擦力的存在会有比较大的实验误差；
③小车初始位置离打点计时器太远，这样纸带只能使用一部分，一方面造成浪费，另一方面打下的纸带太短．
（2）在合外力保持不变时，物体的加速度与物体的质量成反比；故作出加速度与小车质量倒数的关系图象，如图所示；
故答案为：（1）打点计时器不应使用干电池，应使用低压交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远 （任意选两个即可）； （2）如图．

点评 本题第一问关键明确实验原理和实验误差的来源；第二问关键明确用图想法处理数据时，要作直线，直线较为形象直观．