第二节 《验证牛顿第二定律》实验

第二节 实验：探究加速度与力、质量的关系教学目标：（1）探究加速度与力、质量的关系 （2）能作图象分并根据图象析物理问题 重点：探究加速度与力、质量的关系新课教学 启发引导：一个量与两个量都有关系，怎样用实验研究它们的定量关系？ 总结得出：用控制变量法（1）先保持物体质量不变，探究物体的加速度与合外力的关系。（2）再保持物体受到的合外力不变，探究物体的加速度与物体的质量关系。 实验设计:实验方案: 用打点计时器探究小车：研究对象，可用天平称其质量I打点计时器:测量小车运动过程中的加速度钩码:重力提供拉力合力 F=?平衡摩擦力：衡摩擦力f钩码重力远远小于小车的重力，才能近似等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力 F实验步骤:1. 用天平测出小车的质量。2. 安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿过计时器限位孔， 调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。3. 控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码质量远小于小车 质量），先接通打点计时器，然后释放小车，测出一组数据。4. 改变钩码质量，多测几组数据。5. 控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。 6.数据记录表（1）保持小车质量不变，改变钩码的质量（或个数），探究aF的关系实验次数小车质量M （kg）小车加速度a（m/ s2）123452）保持小车合外力不变（即保持钩码质量不变），改变小车的质量 M，探究 aM 的关系实验次数小车质量M （kg）小车质量的倒数（1/M）小车加速度a（m/ s2）123457分别在aF、a1/M图像中先通过描点，再作出图像。8.实验结论：m 定时，axF若规定1N=1kg.m/s打点计时器应该接低压交流电源 没有平衡摩擦力则k=1即验证了牛顿顿第定定律:a=1/m实验主要器材 小车、砝码、小桶、砂子、细线、附有定滑轮的长木板、打点计时器 低压交流电源、导线、纸带、托盘天平、米尺误差来源（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力过头了（垫的木块过高）（2）砂和小桶的质量没有远小于小车和砝码质量。（3）求加速度时产生误差（应该舍掉实验开始时比较密集的点）。习题1、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是（ ）A. “平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零B. “平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相 平衡C“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳对小 车施加的拉力D. “平衡摩擦力”是否成功，可用小车拖动纸带，由打点计时器打出的纸带上的 点迹间距是否均匀来确定2、 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是（）A.平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装沙B实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于沙和小桶的质量C实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内祛码的总质量，描出 相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比D平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻 力，但绳上不要挂小桶3、 如图所示是某同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是（）A形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小4、在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时， 某学生将实验装置如图所示安装，计时B!准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误，请你指出来：