2022年高中物理第四章牛顿运动定律4.2加速度与力质量的关系学案新人教版必修

2022年高中物理第四章牛顿运动定律4.2加速度与力质量的关系学案新人教版必修【学习目标】1.认识影响加速度的因素力和质量.2.通过实验测量加速度、力、质量，分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图象.3.能根据图象得出加速度与力、质量的关系.4.体会“控制变量法”对研究问题的意义.【预习案】1.探究加速度与力、质量的关系（1）物体运动状态变化的快慢，也就是物体_的大小，与物体的_有关，还与物体_有关.（2）物体的质量一定时，受力越大，其加速度就_；物体的受力一定时，质量越小，加速度就_.（3）探究加速度与力的定量关系时，应保持物体_不变，测量物体在_的加速度；探究加速度与质量的关系时，应保持物体_不变，测量不同质量的物体在_下的加速度.2.制定实验方案时的两个问题（1）测量物体的加速度可以用刻度尺测量_，并用秒表测量_，由公式_算出.也可以在运动物体上安装一条通过打点计时器的纸带，根据_来测量加速度.（2）在这个实验中也可以不测加速度的具体数值，这是因为我们探究的是_关系.3.怎样由实验结果得出结论在本探究实验中，我们猜想物体的加速度与它所受的力成_，与质量成_，然后根据实验数据作出_图象和_图象，都应是过原点的直线.自主探究：1.当研究三个或三个以上的参量之间的关系时应采用什么研究方法？2.在探究加速度与力的关系时，这个力应是物体所受的合力，如何为运动物体提供一个恒定的合力？3.在研究加速度与质量的关系时，为什么要描绘a图象，而不是am图象？【探究案】1.控制变量法 本实验中：控制m不变，研究加速度a与外力F的关系；控制F不变，研究加速度a与质量m的关系.2.探究加速度与力的关系 （1）探究加速度与力的关系，这个力应该是物体所受的合力，故探究时应设法使你测出的力就是该物体的合力.采用案例中的设计方案时，近似认为砝码和托盘的重力就是小车所受的合力，这就必须平衡掉小车运动过程中所受的摩擦力，具体方法是：将木板固定打点计时器的一端垫高到一个适当的角度，使重力沿斜面的分力与摩擦力平衡，使得连有纸带的小车在上面轻轻一推恰能匀速下滑为止.（2）利用所测得的数据在aF坐标上描点并连线，所连的直线应通过尽可能多的点，不在直线上的点应均匀分布在直线两则，这样所描的直线可能不过原点，如图421所示.图（a）是由于平衡摩擦力时斜面倾角太小，未完全平衡摩擦力所致；图（b）是由于平衡摩擦力时斜面倾角太大，平衡摩擦力过度所致.特别提醒：平衡摩擦力时要使小车拖着纸带，使纸带通过打点计时器，并且使打点计时器处于工作状态，通过打下的纸带判断小车是否做匀速直线运动，从而判断是否已经平衡了摩擦力.3.实验中需注意的事项 （1）平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力.（2）平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.（3）小车应靠近打点计时器且先接通电源再释放小车.（4）作图象时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能均匀地分布在所作直线两侧.离直线较远点是错误数据，可舍去不予考虑.当堂检测有效训练，反馈矫正应用点一：数据处理 例1：若测得某一物体m一定时，a与F的关系的有关数据资料如下表.a/（ms2）1.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00（1）根据表中数据，画出aF图象.（2）从图象可以判定：当m一定时，a与F的关系为_.例2：若测得某一物体受力F一定时，a与M的关系数据如下表所示：a/（ms2）2.042.663.233.98M/kg2.001.501.251.00（1）根据表中所列数据，画出a图象.（2）由a关系可知，当F一定时，a与M成_关系.拓展练习21：某学生在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，测得小车的加速度a与拉力F的资料如下表所示.F/N0.200.300.400.50a/（ms2）0.100.210.290.40（1）根据表中的数据在图425坐标系中作aF图线.（2）图线在F轴上截距的物理意义是_.反思总结：1.控制变量法：2.实验注意事项与误差分析：