实验探究加速度与力和质量的关系

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1、栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律第二节节 实验实验 ：探究加速度与力、质质量的关系栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律学习习目标标：1.会通过过“控制变变量法”探究加速度与力、质质量的关系2会用图图象表示加速度与质质量之间间的关系3会用图图象表示加速度与力之间间的关系重点难难点：1.如何利用“控制变变量法”进进行实验实验 2怎样测样测 量加速度和怎样样提供并测测量物体所受的力目标导航目标导航栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻

2、松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律基础梳理明晰原理一、实验实验 目的1学会用控制变变量法探究物理规规律2探究加速度与力、质质量的关系栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律二、实验实验 原理加速度a和质质量m、外力F都有关系研究它们们之间间的关系时时，先保持质质量不变变，测测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系;再保持物体所受的力相同,测测量不同质质量的物体在该该力作用下的加速度，分析加速度与质质量的关系这这种先控制某个参量不变变，研究另两个参量之间变间变 化关系的方法叫控制变变量法栏目 导引

3、基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律三、实验实验 器材打点计时计时 器、纸带纸带 、复写纸纸片、小车车、一端附有定滑轮轮的长长木板、小盘盘、重物、夹夹子、细绳细绳 、低压压交流电电源、导线导线 、天平(带带有一套砝码码)、刻度尺四、实验实验 步骤骤1用天平测测出小车车和重物(包括小盘盘)的质质量分别为别为 M0、m0，并把数值记录值记录 下来栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律2按图图421将实验实验 器材安装好(小车车上不系绳绳)图图421栏目 导引基础梳理明

4、 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律3平衡摩擦力，把木板无滑轮轮的一端下面垫垫一薄木板，反复移动动其位置，直到打点计时计时器正常工作后不挂重物的小车车在斜面上做匀速直线线运动为动为 止(纸带纸带 上相邻邻点间间距相等)4将重物通过细绳过细绳 系在小车车上，接通电电源，放开小车车，用纸带记录纸带记录 小车车的运动动情况；取下纸带纸带 并在纸带纸带 上标标上号码码及此时时所挂重物(包括小盘盘)的重力m0g.栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律5保持小车车的质质量不变变，改变变

5、所挂重物的重力，重复步骤骤4，多做几次实验实验 ，每次小车车从同一位置释释放，并记录记录 好相应纸带应纸带 及重物(包括小盘盘)的重力m1g、m2g6保持小车车所受合外力不变变，在小车车上加放砝码码，并测测出小车车与所放砝码码的总质总质 量M1，接通电电源，放开小车车，用纸带记录纸带记录 小车车的运动动情况，取下纸带纸带 并在纸带纸带 上标标上号码码7继续继续 在小车车上加放砝码码，重复步骤骤6，多做几次实验实验 ,在每次得到的纸带纸带 上标标上号码码栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律要点整合核心突破要点1 平衡摩擦力的

6、目的和方法1目的：垫垫高木板不带带滑轮轮的一端，使小车车自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力，这这样样小车车所受拉力即为为合力，使合力的测测量方便可行栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律2方法：不挂重物，使小车车拖着纸带纸带 ，纸纸带带通过过打点计时计时 器，并且使打点计时计时 器处处于工作状态态，逐渐调节渐调节 木板的倾倾角，使打下的纸带纸带 上相邻邻点间间距相等，则说则说 明小车车做匀速直线线运动动，即平衡了摩擦力栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律要点

7、2 数据处处理1物体的质质量一定，加速度与受力的关系由表中数据，作出aF图图象，并得出结论结论 实验实验 序号 加速度a/ms2小车车受力F/N123栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律2物体的受力一定，加速度与质质量的关系实验实验 序号 加速度a/ms2小车质车质 量m/kg123栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律要点3 误误差分析产产生原因减小方法 偶然 误误差质质量测测量不准 、计计数点间间距 测测量不准多次测测量求平均值值小车车所受拉力 测测

8、量不准准确平衡摩擦力 使细绳细绳 和纸带纸带 平行于木 板 作图图不准使尽可能多的点落在直线线上 或均匀分布在直线线两侧侧，误误 差较较大的点舍去 系统统 误误差小盘盘及重物的 总总重力代替小 车车所受的拉力使小盘盘和重物的总质总质 量远远 小于小车车的质质量栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律要点4 注意事项项1平衡摩擦力时时不要挂重物，整个实验实验 平衡了摩擦力后，不管以后是改变变小盘盘和重物的质质量还还是改变变小车车及砝码码的质质量，都不需要重新平衡摩擦力2实验实验 中必须满须满 足小车车和砝码码的总质总质 量远远大

9、于小盘盘和重物的总质总质 量(M10m即可)只有如此，重物和小盘盘的总总重力才可视为视为 与小车车受到的拉力相等栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律3小车应车应 靠近打点计时计时 器且先接通电电源再放手4作图图象时时,要使尽可能多的点在所作直线线上，不在直线线上的点应应尽可能对对称分布在所作直线线两侧侧离直线较远线较远 的点是错误错误 数据，可舍去不予考虑虑栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律类型精析典例导悟类类型一 实验实验 数据处处理在做“探究加速

10、度与力、质质量的关系”的实验实验 中，保持小车车和砝码码的总质总质 量不变变,测测得小车车的加速度a和拉力F的数据如下表所示例1F(N)0.200.300.400.500.60 a(m/s2)0.110.190.290.400.51栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律(1)根据表中的数据在坐标标系上作出aF图图象;(2)图图象斜率的物理意义义是_图图42 2栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律(3)小车车和砝码码的总质总质 量为为_kg.(4)图线图线

11、 (或延长线长线 )与F轴轴截距的物理意义义是_栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律【精讲讲精析】 (1)根据所给给数据在所给给坐标标系中准确描点，作出的aF图图象如图图423所示图图423栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律【答案】 (1)见见精讲讲精析 (2)小车车和砝码总质码总质 量的倒数(3)1 (4)小车车受到的阻力为为0.1 N栏目

12、导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律类型二 实验原理及误差分析(2010高考山东卷)某同学设计了如图424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例2图图42 4栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律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

13、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.栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律(1)木板的加速度可以用d、t表示为为a_;为为了减小测测量加速度的偶然误误差可以采用的方法是(一种即可)_.栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律(2)改变变瓶中水的质质量重复实验实验 ，确定加速度a与弹弹簧秤示数F1的关系如图图425所示图图象能表示该该同学实验结实验结 果的是_图图425栏

14、目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律(3)用加水的方法改变变拉力的大小与挂钩码钩码 的方法相比，它的优优点是_a可以改变变滑动动摩擦力的大小b可以更方便地获获取多组实验组实验 数据c可以比较较精确地测测出摩擦力的大小d可以获获得更大的加速度以提高实验实验 精度栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律(2)该实验该实验 原理与教材实验实验 原理类类似,同

15、样样需要满满足木板的质质量M远远大于矿矿泉水的质质量m，此时时可认为绳认为绳 上的拉力近似等于弹弹簧秤示数F1.本实验实验 中没有平衡摩擦力，但通过题过题 意可知受到的摩擦力为为F0，木板受到的合外力为为(F1F0)图图象反映的是a与F1的关系,而不是a与(F1F0)的关系，所以图图象不过过原点当F1增大时时，即矿矿泉水瓶的质质量m增大时时，实验实验 的前提条件不再满满足，此时时a越大,绳绳上的拉力就越小于弹弹簧秤示数F1，加速度增加得就越慢，图线图线 向下弯曲,c正确栏目 导引基础梳理明 晰原理要点整合核 心突破知能演练轻 松闯关类型精析典 例导悟第四章 牛顿顿运动动定 律(3)用加水的方法改变变拉力的大小与挂钩码钩码 的方法相比，它的优优点是可以更