2022年实验：探究加速度与力、质量的关系定义 .pdf

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1、第二节实验：探究加速度与力、质量的关系编制：杨辉审核：何吉明 2008、12、4 学习目标：1.会测量 a、F、m；并能作出表示a与 F、a 与 m 的关系图像；能根据图像写出a 与 F、m的关系式。2.体会探究过程中所用的科学方法控制变量法。重点、难点1加速度的测量或转化处理。2用控制变量法探究加速度与力、质量的关系。基础级探究性实验是以获取新知识为目的的学习方法。要在深入领会牛顿第一定律的基础上，确定研究课题和方法，设计探究加速度、力、质量三者关系的研究方案，并体会探究过程所用的科学方法控制变量法。1 实验要探究的内容力是物体产生的原因，有力作用在物体上，就有产生,且力越大，产生的也越大。

2、在相同力的作用下，加速度的大小还与物体的有关。因此，本实验要探究的内容是寻找加速度与力、质量三者间的关系。2 探究实验的设计思路当一个物理量与多个因素有关时，为了弄清它们之间的关系，物理学中常用的一种方法叫做“控制变量法”.首先保持物体的不变，研究加速度与的关系；然后保持物体所受的不变，研究加速度和的关系；最后经过总结推理，得出加速度与力、质量的关系。3 怎样测量（或比较）物体的加速度方法一：运用打点计时器在与运动物体连接的纸带上打点，由纸带上打出的点来测量加速度。方法二：由于本实验的目的是探究加速度与力、加速度与质量间的比例关系，因而也可不测加速度的具体数值，而测不同条件下加速度的比值。若两

3、物体做初速度为0 的匀加速运动，由221atx可得，物体的加速度与在相同时间内发生的成正比，即。4 怎样提供和测量物体所受的恒力如下图所示实验装置中，为实验研究对象小车（连同车内的砝码）提供恒力的是砝码。实验中我们认为，使小车做匀加速运动的力，与相等。为此，必须满足以下两个实验条件：水平板应尽可能光滑，将水平板的一端垫高成为倾角不大的斜面，轻轻推动小车（未挂钩码），使小车能在板上匀速运动，即。小盘和砝码的质量要比小车的质量小很多。实验器材装置：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -5 实验步骤：1.用天平测出小车的质量M。把数值填入表中。2.按教材图把实验器材

4、安装好，只是不把悬挂钩码的细线系在小车上。3.平衡摩擦力：。4.把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂钩码，先接通电源再放小车，取下纸带。5.保持小车的质量不变。改变钩码的质量。重复步骤4.得到几条不同的纸带。6.在每条纸带上都选取一段比较理想的的部分，按“测定匀变速直线运动的a”实验中的方法算出其a.7.用横坐标表示力，纵坐标表示a，根据实验结果在坐标平面上，描点，画图。得出a-F 曲线。8.保持钩码的质量不变，在小车上依次加砝码，重复步骤4 和 6。用纵坐标表示a,横坐标表示，根据实验结果在坐标平面上，描点，画图。得出a-m 或 a-m1曲线。6 数据处理方法1.求加速度（逐差法）：1a=（s6

5、s3）/3T2 2a=（s5s2）/3T2 3a=（s4s1）/3T2 a=(321aaa)/3=(s6+s5+s4s3s2s1)/92T2.把求得的 a 大小和对应的力和质量填入表格。表 1：探究a-F的关系（保证小车和车上钩码质量不变，改变拉力。）小车质量 M=,小车上钩码质量m=,小车的总质量0M=次数钩码的质量/g mg 表示拉力F的大小加速度a1 2 3 表 2：探究的 a-m1、a-m 的关系（保证拉力不变，改变小车上钩码的质量)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -次数钩码的质量0M=mM表示小车的总质量加速度a1 2 3 3.图像法：根据表格中

6、的数据，作出a-F 曲线，a-m1、a-m曲线。a-F 曲线a-m1曲线a-m曲线结论 1：当物体一定时，a与成。结论 2：当物体一定时，a与成。结论 3：当物体一定时，a与成。随堂练习基础级例 1 在本探究实验中，为什么可用两车的位移之比表示加速度之比？例 2 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发展级例3 在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中，有

7、两位同学通过测量，分别作出a一F图象，如图 414（a）（b）中的A、B线所示；试分析：(1)A 线不通过坐标原点的原因是；(2)B 线不通过坐标原点的原因是。a O F(a)a O F(b)图 414A B 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -例 4 某同学用弹簧测力计、木块和细绳去粗略测定木块与固定斜面之间的动摩擦因数。设此斜面的倾角 不大，不加拉力时木块在斜面上保持静止。(1)是否要用测力计称出木块的重力？(2)写出实验的主要步骤。(3)推导出求 的计算式。提示用测力计拉动木块沿斜面做匀速运动。学习反思：练习巩固基础级1.某同学做探究加速度与力、质量的

8、关系的实验，在平衡摩擦力时把木板的一端垫得过高，所得的aF图象为图 4 16 中的（）A.(a)图 B.(b)图 C.(c)图 D.(d)图2.现有物理量p和q，为了用图象验证p与q存在反比关系，你将如何建立坐标系？发展级3.甲、乙两同学用同一装置进行实验，画出了各自得到的aF图线如图 417 所示。说明这两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？并比较其大小。4.为什么本实验探究得出的结论仍然带有猜想和推断的性质？5.为探究加速度与力、质量的关系，请认真阅读本节“理解领悟”关于“测量加速度的一些设想”的相关叙述，确定不同于教材的、自己的探究方案，进行实验，作出图象，进行分析，形成结论，并与同学进行交流，对结论的可靠性进行评估。a O F(c)图 416a O F(d)a O F(a)a O F(b)a O F 图 417乙甲名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -