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1、实验四 探究加速度与力、质量 的关系实验四 探究加速度与力、质量的关系本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 实验目的实验原理实验步骤实验器材数据处理注意事项实验四 探究加速度与力、质量的关系基础再现深度思考本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 【实验目的】1学会用控制变量法研究物理规律 2验证牛顿第二定律 3掌握利用图像处理数据的方法实验四 探究加速度与力、质量的关系基础再现深度思考本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 【实验原理 】探究加速度a与力F及质量m的关系时，应用的基本 方法是控制变量法，即先控
2、制一个参量小车的 质量m不变，讨论加速度a与力F的关系，再控制小 盘和砝码的质量不变，即力F不变，改变小车质量m ，讨论加速度a与m的关系实验四 探究加速度与力、质量的关系基础再现深度思考本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 【实验器材 】打点计时器、 纸带、复写纸 、小车、一端 附有定滑轮的 长木板、小盘 、夹子、细绳 、低压交流电 源、导线、天 平、刻度尺、 砝码实验四 探究加速度与力、质量的关系基础再现深度思考本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 【实验步骤 】 1用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m和m.2安装实验器材(如图
3、1所示)3平衡摩擦力4小盘绕过滑轮系于小车上，先通电源后放开小车，取下纸带编号码5保持小车的质量m不变，改变砝码和小盘的质量 m，重复步骤4. 6在每条纸带上选取一段比较理想的部分测加速度a.图1实验四 探究加速度与力、质量的关系基础再现深度思考本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 7作aF的图像，描点作图，若这些点在一条 直线上，证明了加速度与力成正比 8保持砝码和小盘的质量m不变，改变小车质 量m，重复步骤4和6，作a 1/m图像，若图像 为一直线，则证明加速度与质量成反比【加速度与力】【加速度与质量】实验四 探究加速度与力、质量的关系基础再现深度思考本课栏课
4、栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 【数据处理】1探究加速度与力的关系 以加速度a为纵坐标，以F为横坐标，根据测量的数 据描点，然后作出图像，看图像是否是通过原点的 直线，就能判断a与F是否成正比实验四 探究加速度与力、质量的关系基础再现深度思考本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 2探究加速度与质量的关系 以a为纵坐标、m为横坐标，根据各组数据在坐标系中描 点，将会得到如图2甲所示的一条曲线由图线只能看出 m增大时a减小，但a与m具体是什么关系，不能得出若 以a为纵坐标，1/m为横坐标，将会得到如图乙所示的一 条过原点的倾斜直线，据此可判
5、断a与m成反比图2实验四 探究加速度与力、质量的关系基础再现深度思考本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 【注意事项 】1平衡摩擦力：一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出 一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡 小车受的摩擦阻力在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线 系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打 点的纸带运动 2不重复平衡摩擦力：实验步骤2、3不需要重复，即整个实 验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是 改变小车的质量，都不需要重新平衡摩擦力 3实验条件：每条纸带必须在满足小车的质量远大于小盘和 砝码的总质
6、量的条件下打出只有如此，小盘和砝码的总重力 才可视为小车受到的拉力 4一先一后：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽 量靠近打点计时器，并应先接通电源，再释放小车实验四 探究加速度与力、质量的关系基础再现深度思考本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 【例1 】某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实 验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图3所 示已知小车质量M214.6 g，砝码盘质量m07.8 g， 所使用的打点计时器交流电频率f50 Hz.其实验步骤是 ： A按图中所示安装好实验装置； B调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木 板向下做匀速运
7、动； C取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m； D先接通电源，再放开小车，打出 一条纸带，由纸带求得小车的加速度a； E重新挂上细绳和砝码盘， 改变砝码盘中砝码的质量， 重复BD步骤，求得小车在 不同合外力F作用下的加速度图3实验四 探究加速度与力、质量的关系课堂探究突破考点本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 回答下列问题： (1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远 小于小车的质量？_(填“是”或“否”) (2)实验中打出的其中一条纸带如图4所示，由该纸带可求得 小车的加速度a_ m/s2.(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下
8、表，次数12345 砝码盘码盘中砝码码 的重力F/N0.100.200.290.390.49小车车的加速度 a/(ms2)0.881.441.842.382.89否0.88图4实验四 探究加速度与力、质量的关系课堂探究突破考点本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 他根据表中的数据画出aF图像 (如图5)造成图线不过 坐标原点的一条最主要原因是 _， 从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是 _,其大小为_图5在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力 砝码盘的重力 0.08 N 实验四 探究加速度与力、质量的关系课堂探究突破考点本课栏课栏 目开关基础再现深度思考
9、课堂探究突破考点随堂训练能力达标 【例2 】某实验小组利用如图6所示的实验装置来探究当合外力 一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系 (1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x24 cm，由 图7中游标卡尺测得遮光条的宽度d_ cm.该实验小组 在做实验时，将滑块从如图6所示位置由静止释放，由数字计 时器可 以读出遮光条通过光电门1的时间t1，遮光条通过光 电门2的时间t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式 v1_，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2 _，则滑块的加速度的表达式a_.（用字母表 示)图6图70.52实验四 探究加速度与力、质量的关系课堂探究突破考点本课栏课
10、栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 (2)在本次实验中，实验小组通 过改变滑块质量总共做了6组实 验，得到如表所示的实验数据. 通过分析表中数据后，你得出 的结论是 _.m(g)a(ms2)2502.023001.653501.334001.255001.008000.63(3)现需通过图像进一步验 证你的结论，请利用表格 数据，在如图8所示坐标系 中描点作出相应图像加速度与质量成反比1234120(Kg- 1) 1/ma/(ms-2)3图8实验四 探究加速度与力、质量的关系课堂探究突破考点本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 3.（201
11、0山东）某同学设计了如图15所示的装置来探究加速 度与力的关系弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边 缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别 与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接在桌面上画出两条平行线 MN、PQ，并测出间距d 开始时将木板置于MN处，现缓慢 向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示 数F0，以此表示滑动摩擦力的大小再将木板放回原处并按 住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木 板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t. 木板的加速度可以用d、t表示为a_；为了减小测量 加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可) _.图15保持F1不变，重复实
12、验多次测量，求平均值 实验四 探究加速度与力、质量的关系随堂训练能力达标本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数 F1的关系下列图像能表示该同学实验结果的是（ ）用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它 的优点是_ a可以改变滑动摩擦力的大小 b可以更方便地获取多组实验数据 c可以比较精确地测出摩擦力的大小 d可以获得更大的加速度以提高实验精度cbc实验四 探究加速度与力、质量的关系随堂训练能力达标本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 4.（2010 江苏 10）为了探究受到空气
13、阻力时，物体运动 速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量 、物体受力关系”的实验装置(如图16所示)实验时，平衡小 车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空 气对小车运动的阻力 (1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车_(选填“ 之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系 列的点图16之前实验四 探究加速度与力、质量的关系随堂训练能力达标本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标 (2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时 间t与速度v的数据如下表：时间时间 t/s00. 501. 001. 502. 002. 50 速度 v/(ms 1)0.1 20. 190. 230. 260. 280. 29请根据实验数据在图17中作出小车的vt图像 （3）通过对实验结果的分析 该同学认为：随着运动速 度的增加，小车所受的空 气阻力将变大，你是否同 意他的观点？请根据vt 图像简要阐述理由同意在v-t图像中，速度越大时， 加速度越小，小车受到的合力越小， 则小车受空气阻力越大0.050.100.150.200.250.300.51.01.52.02.5图17 实验四 探究加速度与力、质量的关系随堂训练能力达标本课栏课栏 目开关基础再现深度思考课堂探究突破考点随堂训练能力达标
