实验：探究加速度、力公开课.docx

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1、实验：探究加速度、力、质量之间的关系一、目标与策略明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数!学习目标： 掌握在研究三个物理量之间关系时，常用的控制变量法;理解物体的加速度大小与力有关，也与质量有关； 通过实验探究加速度与力和质量的定量关系；根据原理去设计实验，处理实验数据，得出结论； 学会学分析数据表格，利用图象寻求物理规律；重点难点： 怎样测量物体的加速度、怎样提供和测量物体所受的力；选择器材，设计方案，进行实验。作出图象，得出结论；学习策略：二、学习与应用 亲自动手实验，仔细观察实验现象并分析实验数据，是提高我们实验技能的重要方法。“凡事预那么立，不预那么废”。

2、科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对 我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记。复习与知识回顾学习新知识之前，看看你的知识贮备过关了吗?(-)实验室怎样测量物体的速度?(二)实验室处理实验数据的方法有哪些?知识要点一一预习和课堂学习认真阅读、理解教材，尝试把以下知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真 听课学习。请在虚线局部填写预习内容，在实线局部填写课堂学习内容。课堂笔记或者其 它补充填在右栏。详细内容请学习网校资源ID #tbjx4#217896(3)由图象得出的结论是:总结升华：。类型五：探究园地例5.某同学用弹簧测力计、木块和细绳去粗略测定木块与固

3、定斜面之间的 动摩擦因数Uo设此斜面的倾角0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)推导出求口的计算式。思路点拨：用测力计拉动木块沿斜面做匀速运动。总结升华：例6.在研究加速度与质量的关系时，为什么要用，为横坐标，加速度a为纵m坐标，描绘aL图象，而不是描绘am图象？m思路点拨：从图象反映物理量关系的直观性加以说明。总结升华：更多探究例题请参看网校资源ID： #tjyd08217896三、总结与测评要想学习成绩好，总结测评少不了！课后复习是学习不可或缺的环节，它可以帮助我们 巩固学习效果，弥补知识缺漏，提高学习能力。归纳总结认真

4、回顾总结本局部内容的规律和方法，把以下内容补充完整，熟练 掌握技能技巧。相关内容请学习网校资源ID： #tbjxl082178961 .研究多个量之间的关系要采用法。2 .砂和砂筒的质量要小车的质量，这样才可以用砂和砂筒的重力充当小车所受的合外力。3 .平衡摩擦力时要砂和砂筒，但一定拖着纸带。成果测评现在来检测一下学习的成果吧！请到网校测评系统和模拟考试系统进行相关知识 点的测试。知识点：牛顿第二定律测评系统分数：模拟考试系统分数：如果你的分数在80分以下，请进入网校资源ID： #cgcp0#217896做基础达标局部的练习，如果你的分数在80分以上，你可 以进行能力提升题目的测试。自我反应学

5、完本节知识，你有哪些新收获？总结本节的有关习题，将其中的好题及错题 分类整理。如有问题，请到北京四中网校的“名师答疑”或“互帮互学”交流。我的收获习题整理题目或题目出处所属类型或知识点分析及注意问题好题错题注：本表格为建议样式，请同学们单独建立错题本，或者使用四中网校错题本进行记录。知识导学：实验：探究加速度、力、质量之间的关系(I： #217896)视听课堂：牛顿第二定律(ID： #55944)假设想知道北京四中的同学们在学什么，请去“四中同步”看看吧！和四中的学生同步学习，同步提高!更多资源，请使用网校的学习引领或搜索功能来查看使用。对本知识的学案导学的使用率： 好（基本按照学案导学的资源

6、、例题进行复习、预习和进行课堂笔记等，使用率到达80%以上） 中（使用本学案导学提供的资源、例题和笔记，使用率在50%-80%左右） 弱（仅作一般参考，使用率在50%以下）学生： 家长： 指导教师：请联系北京四中网校当地分校以获得更多知识点学案导学。知识点一：怎样测量（或比拟）物体的加速度（1）物体做初速为零的匀加速直线运动，测量物体加速度最直接的方法就是用测量位移并用测量时间，由公式算出加速度。（2）可以在运动物体上连一条纸带，通过一一打点来测量加速度。（3）也可以不测加速度的具体数值，而测不同情况下（即不同受力时、不同质量2x时）物体加速度的o根据。丁，测出两初速度为零的匀加速运动在时间内

7、发生的位移Xi、X2,就是加速度之比。即知识点二：怎样提供和测量物体所受的恒力在现实中，仅受一个力的情况几乎是不存在的。一个单独的力的作用效果与跟它大 小、方向都相同的合力的作用效果是相同的，因此，在实验中我们只要测出物体所受 的即可。如何为运动的物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？可以在绳的一端挂钩码，另一端跨过定滑轮拉物体，使物体做匀加速运动的力就是 物体的合力，这个合力等于O通过测量就可测得物体所受的合力。知识点三：平衡摩擦力依据上面的方案中做匀变速运动的物体，受的合力并钩码的重力。这是由于物体在相对运动，还要受到力。如何减小滑动摩擦力，使我们所测得的钩码重力尽可能接近于物体所

8、受的合力？使用的木板；滑动摩擦力。将木板一端垫高，让物体从木板上滑下，此时物体的就等于物体所受的摩擦力。平衡摩擦力后，当小车的质量发生改变时，用再平衡摩擦力。这是由于mgsine = /ngcos。，等式的两边质量可以,即与物体的质量大小关系。知识点四：如何处理实验数据本实验的数据处理可以采用法和法两种不同的方法：(-)计算法测得加速度或加速度之比(等于位移之比)后，通过计算看看是否满足%Fam2、a2F2a2叫()图象法测得加速度后，用拉力F为横坐标，加速度a为纵坐标，描绘aF图象，看看图象是否为过的；用,为横坐标，加速度a为纵坐标，描绘aL图象(想想看，为什么不是描绘mmam图象)，看看图

9、象是否为过原点的。或者在测得加速度之比(等于位移之比)后，用两车拉力之比F2/F1为横坐标，两 车位移之比X2/X1表示加速度之比az/ai为纵坐标，描绘aF图象，看看图象是否为过 原点的倾斜直线；用m/nh为横坐标，加速度m/ai为纵坐标，描绘a图象，看看图象是否为过m原点的倾斜直线。知识点五：实验考前须知(1)牵引小车的祛码应有10g、20g、50g等规格。没有小规格跌码，可用砂桶装 砂替代，质量用 称量。(2)探究加速度与力的关系：小车质量为200g,两车上面均可加100g左右的祛 码。保持其中一个小车所挂祛码不变(如20g),另一小车所挂祛码逐渐加大，但不要 o祛码质量过大，会使图象线

10、性变差。(3)探究加速度与质量的关系：一车质量固定为300g,另一车质量可自200g起, 逐次增加跌码至700g800g。牵引小车的祛码以30g40g为宜。小车质量,夹 子不容易夹住车后拖线，造成位移误差。(4)小车后所系线绳要用适当 些的棉绳，当夹子夹住线绳时不会滑动。如果用外表较光滑的尼龙绳，当夹子闭合时线绳还会被小车拖一段距离才会停住。解 决的方法可在尼龙绳上擦一些松香，以增大线绳与夹子之间的 o(5)选择口、弹力 的夹子，使夹子张开和闭合动作要 o动作缓慢，会使某些夹子张开夹口时两侧张开的程度不一样，张开较小的一侧所控制的小车拖绳受阻，影响到小车运动。（6）注意小车运动停止的位置 与定

11、滑轮相碰。实验中如果小车碰到定滑轮才松手让夹子夹住拖线，那么与定滑轮相碰的小车位移 而产生误差。经典例题-自主学习认真分析、解答以下例题，尝试总结提升各类型题目的规律和技巧，然后完成举一反pw三。以做到融会贯通。无星号题目要求同学们必须掌握，为基础题型，一个星号的题目综合性稍强。更多精彩和分析请学习网校资源ID： #tbjxll#217896。类型一：对控制变量法的理解例1.利用如下图的装置探究加速度与力、质量的关系，以下说法中正确的选项是：（） A.保持小车所受拉力不变，只改变小车的质量，就可以探究加速度与力、质量 的关系B.保持小车质量不变，只改变小车的拉力，就可以探究加速度与力、质量之间

12、 的关系C.先保持小车所受拉力不变，研究加速度与力的关系；再保持小车质量不变， 研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系D.先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究 加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系思路点拨：控制变量法就是控制某一物理量，研究剩余量之间的关系。总结升华:举一反三:【变式】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时：（1）我们已经知道，物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（m）两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是（2）小薇同学想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力，为了减少这种做法而 带来的实

13、验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：a. ； o（3）小薇同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：a.利用公式2xAx。=产计算；b.根据4= 产利用逐差法计算。两种方案中，你认为选择方案比拟合理，而另一种方案不合理的理由是O总结升华：O类型二：对实验操作的考查例2.在利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的选项是：（）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 影响思路点拨：从实验条件

14、和实验操作规范等方面加以考虑。总结升华：举一反三：【变式1】在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：某同学在接通电源进行 实验之前，将实验器材组装如下图。请你指出该装置中的错误或不妥之处：总结升华：【变式2（2011苏北模拟）某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时、物体的加速度与质量之间的关系。（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为如 用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度乩那么滑块经过光电门1时的速度表达式-二;经过光电门2时的速度表达式吸二,滑块加速度的表达式干 o

15、（以上表达式均用字母表示）。如图乙所示，假设用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为 mm。（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量材和气垫导轨右端高度力(见图甲)。关于“改变滑块质量必和气垫导轨右端的高度力”的正确操作方法是A. 增大时,A增大,以保持二者乘积增大B. 增大时,B减小,B. 增大时,B减小,以保持二者乘积不变C.M减小时，力增大,C.M减小时，力增大,以保持二者乘积不变D. 减小时,D减小,D. 减小时,D减小,以保持二者乘积减小。类型三：对图象的考查例3.在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中，有两位同学通过测量，分 别作出a -F图象，如图(a) (b)

16、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 o。类型三：对图象的考查例3.在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中，有两位同学通过测量，分 别作出a -F图象，如图(a) (b)中的A、B线所示；试分析：(3) A线不通过坐标原点的原因是；(4) B线不通过坐标原点的原因是 o3)S)3)S)思路点拨：从图线在坐标轴上截距的物理意义着手分析。思路点拨：从图线在坐标轴上截距的物理意义着手分析。总结升华：举一反三：【变式】某同学做探究加速度与力、质量的关系的实验，在平衡摩擦力时把 木板的一端垫得过高，所得的aF图象为以下图中的：()总结升华：

17、。类型四：对数据的处理纸带运动方向fv例4.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验。如图 (a)为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有 定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量，小车运动 加速度a可用纸带上点求得：7.727.216.71 6.25 5.76 5.29 4.87 4.31图S)(单位:cm)(1)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),试由图中数据求出小 车加速度值(写出计算过程)；(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m 及对应的工数据如下表：m图(

18、c)图(c)根据上表数据，为直观反映F不变时a与ni的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物次数12345678小车加速度氯s- 2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m (kg)0. 250.290.330.400.500.711.001.67-(kg-1) m4.003.503.002.52.001.401.000.60从图线中得到F不变时小车加速度a与质量,之间定量关系式是m该同学根据实验数据作出了加速度明显超出偶然误差范围，其主要原建B中网校（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶重量, a与合力F图线如图（d）所示，该图线不通过原点, 因是o思路点拨:直观

19、。求加速度为减小误差，应采用逐差法。建立坐标系时要使作出的图象尽量举一反三：【变式】某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量之间 的关系实验中，不改变拉力，只改变物体的质量，得到了如下表所示的几组数据，其 中第3组数据还未算出加速度，但对应该组已打出了纸带，如下图（长度单位：cm）, 图中各点为每5个打点选出的计数点（两计数点间还有4个打点未标出）。实验次数123456小车质量（g）2003004005006001000小车加速度（m/s2）2. 001.330. 790. 670. 40小车质量倒数（kg-）5. 003. 332. 502. 001.671.00（1）请由纸带上的数据，计算出缺少的加速度值并填入表中（小数点后保存两位 数）（2）请建立合适的坐标，将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上，并作出平滑的 图线