吉林省长春市高中物理 第四章 牛顿运动定律 第2节 实验:探究加速度与力、质量的关系学案(无答案)新人教版必修1(通用)

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1、第四章 第2节 实验:探究加速度与力、质量的关系 【学习目标】1学会用控制变量法研究物理规律2学会怎样由试验结果得出结论3探究加速度与力、质量的关系【学习重点】探究加速度与力、质量的关系【学习难点】由实验结果得出结论【预习自测】(认真阅读教材完成下列问题)实验目的:探究加速度与力、质量的关系:当质量一定是,加速度与力成 ;当作用力一定是,加速度与质量成 。实验原理:打点计时器纸带1采用控制变量法:当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时,我们设法控制某些参量使之不变化,而研究其中 的变化的方法。本试验有F m a三个参量,研究加速度与力、质量的关系时,我们先控制一个变量。即当力不变时,加速度与

2、 的关系;当质量不变时,加速度与 的关系。2要测量的物理量有:实验器材:打点计时器,纸带及复写纸片,小车,一端附有定滑轮的长木板,小桶和砂,细绳,导线,天平, , 砝码。实验步骤:1用天平测出小车和小桶的质量M和1/M,把数值记录下来。2按图把实验器材装好,不挂小桶。3平衡摩擦力:4把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,先 再 ,取下纸带并标上号码。5保持质量不变,做上述试验,把力对应的纸带标好。6保持力不变,做上述试验,将质量对应的纸带标好。7计算出加速度,作出加速度与力的图像及加速度与质量得到数的图像。aFa1/M0画出图像:实验结论:物体的加速度与物体的 成反比,与物体 成正比。【探究案】

3、 题型一 对实验原理的理解1在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,计算出个纸带的加速度后,将加速度与力、质量的有关数值记入表中,如图,()()()()1. 根据表中所列数据,分别画出aF图像和a1/M图像。2从第1问中得到图像可以判定:当M一定时,a与F的关系是 ;当F一定时,a与M的关系是 。3由a-F图像可知M= 。4由a-1/M图像可知 F= 针对训练一:在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,某同学的操作步骤如下,其中错误的步骤有_A拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源B将打点计时器固定在平板上,并接好电源C把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面挂上合

4、适的钩码D取下纸带,然后断开电源E将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做加速运动F将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔_将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G、H);实验步骤的合理顺序为:_题型二 实验误差分析某两个同学分别按步骤做该实验时,各自得到的图像如图甲和乙所示,则出现此种现象的原因甲是 ,乙是_ _。图20针对训练二:用如图20所示的实验装置可以探究加速度与力、质量的关系小车上固定一个盒子(图中未画出),盒子内盛有砂子,小车的总质量(包括车、盒子及盒内砂子)记为M,砂桶的总质量(包括桶以及桶内砂子)记为m(1)验证“在质量不变的情况下,加速度与合外力成正

5、比”从盒子中取出一些砂子,装入砂桶中,称量并记录砂桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打点纸带中计算得到多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度以合外力F为横轴、加速度a为纵轴画出aF图象,图象是一条过原点的直线aF图象斜率的物理意义是_你认为把砂桶的总重力mg当作合外力F是否合理?答:_(填“合理”或“不合理”)(2)验证“在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比”本次实验中,保持桶内的砂子质量不变,故系统所受的合外力不变用图象法处理数据时,以加速度a为纵轴,以_为横轴,才能保证图象是一条过原点的直线【课堂小结】【当堂检测】某实验小组欲以图所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2下列说法正确的是()A实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源B每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力C本实验中应满足m2远小于m1的条件D在用图象探究小车加速度与受力的关系时,应作am1图象

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