第二节探究加速度力质量的关系.doc

姓名： 班级： 组别： 评价： §4.2 探究加速度与力、质量的关系（编写：方韫馨 审核：姜晗） 使用时间： 【学习目标】1、使学生经历探究加速度与物体受力、物体质量的关系的过程。2、让学生感悟控制变量法、图象法等科学研究方法的应用。3、使学生体验通过自己探究物理规律，获得物理知识的乐趣。4、使学生的观察能力、质疑能力、分析问题的能力和交流合作的能力得以提高。【学习重点】1对aF、a1m的探究【学习难点】1. 对探究性实验的把握【课时安排】 1课时【知识链接】 用打点计时器测匀加速直线运动物体的加速度。【自主学习】 1实验目的、原理实验目的：验证牛顿第二定律，即物体的质量一定时，加速度与作用力成正比；作用力一定时，加速度与质量成反比实验原理：利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法，采用控制变量法研究上述两组关系如图3-14-1所示，通过适当的调节，使小车所受的阻力忽略，当M和m做加速运动时，可以得到 当M>>m时，可近似认为小车所受的拉力T等于mg 本实验第一部分保持小车的质量不变，改变m的大小，测出相应的a，验证a与F的关系；第二部分保持m不变，改变M的大小，测出小车运动的加速度a，验证a与M的关系 2实验器材 打点计时器，纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小桶，细绳，砂，低压交流电源，两根导线，天平，刻度尺，砝码 3实验步骤及器材调整(1)用天平测出小车和小桶的质量M和m，把数值记录下来(2)按图3-14-2所示把实验器材安装好(3)平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止(4)将砂桶通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码(5)保持小车的质量不变，改变砂桶中的砂量重复步骤(4)，每次记录必须在相应的纸带上做上标记，列表格将记录的数据填写在表内(6)建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图线以验证a与F的关系 (7)保持砂及小桶的质量不变，改变小车的质量(在小车上增减砝码)，重复上述步骤(5)、(6)验证a与M的关系 4注意事项(1)在本实验中，必须平衡摩擦力，方法是将长木板的一端垫起，而垫起的位置要恰当在位置确定以后，不能再更换倾角(2)改变m和M的大小时，每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器，而且先通电再放小车(3)每次利用纸带确定a时，应求解其平均加速度 5数据处理及误差分析(1)该实验原理中T=，可见要在每次实验中均要求M>>m，只有这样，才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力(2)在平衡摩擦力时，垫起的物体的位置要适当，长木板形成的倾角既不能太大也不能太小，同时每次改变M时，不再重复平衡摩擦力(3)在验证a与M的关系时，作图时应将横轴用lM表示，这样才能使图象更直观【交流合作】1.在利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是（ ）A. 平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C. 实验时，先放开小车，后接通电源D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响2在用实验探究加速度和力、质量的关系时，下列关于实验的思路和数据分析，不正确的是()A实验的基本思想是：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系B实验的基本思想是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系C在处理实验数据中，以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比D在处理实验数据时，以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与m成正比3某同学在做“探究加速度与力和质量的关系”实验时，采用了课本上案例的装置，由于没有考虑重物的质量，结果得到的a图象可能是下图中的哪一个？()4为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象应选用()Aam图象Bma图象Ca图象 D.a图象5. 某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：(小车质量保持不变)根据表中的数据在图3坐标上作出aF图象F/N0.200.300.400.500.60a/m·s20.100.200.280.400.52图线不过原点的原因可能是_【巩固训练】 图31在做探究加速度与力、质量的关系的实验时，下列说法中错误的是()A应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差B可以用天平测出小桶和砂的总质量m1.小车和砝码的总质量m2.根据公式am1g/m2求出小车的加速度C处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差D处理实验数据时采用a图象，是为了便于根据图线直观地作出判断2如果物体的a图象为通过原点的一条直线，则说明()A物体的加速度a与质量m成正比 B物体的加速度a与质量m成反比C物体的质量m与加速度a成反比 D物体的质量m与加速度a成正比3.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如下图甲所示为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)(1)图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_m/s2；(2)保持小盘及盘中砝码的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车的加速度a与小车质量m及对应的的数据如下表：a/(m·s2)1.901.721.491.251.000.750.500.30m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502.001.411.000.60请在下图所示的坐标纸中画出a的图象，并由图象求出小车的加速度a与质量的倒数之间的关系式是_【拓展练习】如图所示，在探究加速度与力、质量的关系的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()A当m1m2、F12F2时，x12x2 : B当m1m2、F12F2时，x22x1C当m12m2、F1F2时，x12x2D当m12m2、F1F2时，x22x1【学习反思】 【学习评价】自我评价同伴评价组长综合评价自学合作交流展示评价质疑自学合作交流展示评价质疑阜阳四中高一物理组 第5页（共5页）