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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,精选ppt,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,精选ppt,*,2,实验,:,探究加速度与力、质量的关系,1,精选ppt,2实验:探究加速度与力、质量的关系1精选ppt,一、实验目的,1,.,学会用控制变量法探究物理规律。,2,.,探究加速度与力、质量的关系。,3,.,掌握利用图象处理数据的方法。,二、实验器材,砝码,一端有定滑轮的长木板,细线,纸带,导线,夹子,小盘,天平,小车,打点计时器,交流电源,复写纸,刻度尺。,2,精选ppt,一、实验目的2精选ppt,三、实验原理,1,.,探究方法,控制变量法,:,(1),控制小车的质量,m,不变,改变拉力,F,探究加速度,a,与力,F,的关系。,(2),控制砝码和小盘的质量,m,不变,即力,F,不变,改变小车的质量,m,探究加速度,a,与质量,m,的关系。,2,.,测量加速度的方案,:,(1),应用纸带测加速度,:,在小车后面安装一条通过打点计时器限位孔的纸带,接通打点计时器电源后释放小车,打出一条纸带。然后,根据在匀变速直线运动中连续相等的时间间隔,T,内的位移之差,x=aT,2,求出加速度。,(2),应用匀变速运动规律求加速度,:,如果物体做初速度为零的匀加速直线运动,那么,测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用停表测量时间,然后由,x=at,算出,a,。,3,精选ppt,三、实验原理3精选ppt,4,精选ppt,4精选ppt,四、实验步骤,1,.,用天平测出小车和重物,(,砝码和小盘,),的质量分别为,m,、,m,0,并把数值记录下来。,2,.,按图所示将实验器材安装好,(,小车上不系绳,),。,5,精选ppt,四、实验步骤5精选ppt,3,.,平衡摩擦力,:,在木板无滑轮的一端下面垫一薄木板,反复移动其位置,直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止,(,纸带上相邻点间距相等,),。,4,.,将重物通过细绳系在小车上,接通电源放开小车,用纸带记录小车的运动情况,;,取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力,m,0,g,。,6,精选ppt,3.平衡摩擦力:在木板无滑轮的一端下面垫一薄木板,反复移动其,5,.,保持小车的质量不变,改变所挂重物的重力,重复步骤,4,多做几次实验,每次小车从同一位置释放,并记录好重物的重力,m,1,g,、,m,2,g,、,以及计算出相应纸带的加速度填入表格,1,。,表格,1,物体的质量一定,加速度与受力的关系,6,.,保持所挂重物的质量不变,在小车上加放砝码,并测出小车与所放砝码的总质量,m,接通电源,放开小车,用纸带记录小车的运动情况,取下纸带并在纸带上标上号码。,7,精选ppt,5.保持小车的质量不变,改变所挂重物的重力,重复步骤4,多做,7,.,继续在小车上加放砝码,重复步骤,6,多做几次实验,在每次得到的纸带上标上号码。,8,.,计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与砝码的总质量填入表格,2,。,表格,2,物体受到的外力一定,加速度与质量的关系,8,精选ppt,7.继续在小车上加放砝码,重复步骤6,多做几次实验,在每次得,实验指导,典例剖析,当堂检测,一、数据处理,1,.,分析加速度和力的关系,依据表格,1,以加速度,a,为纵坐标,以外力,F,为横坐标,作出,a,-,F,关系图象,如图所示,由此得出结论。,9,精选ppt,实验指导典例剖析当堂检测一、数据处理9精选ppt,实验指导,典例剖析,当堂检测,2,.,分析加速度和质量的关系,依据表格,2,以加速度,a,为纵坐标,以小车及砝码的总质量,m,或,为横坐标作出,a,-,m,或,a,-,关系图象,如图所示,根据图象可以得出结论。,3,.,实验结论,物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比。,10,精选ppt,实验指导典例剖析当堂检测2.分析加速度和质量的关系3.实验结,实验指导,典例剖析,当堂检测,二、注意事项,1,.,平衡摩擦力时不要挂重物,整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的质量,还是改变小车及砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力。,2,.,实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量。只有如此,砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。,3,.,各纸带上的加速度,a,都应是该纸带上的平均加速度。,4,.,作图象时,要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。离直线较远的点是错误数据,可舍去不予考虑。,5,.,释放时小车应靠近打点计时器且先接通电源再放开小车。,6,.,细线与板平行。,11,精选ppt,实验指导典例剖析当堂检测二、注意事项11精选ppt,实验指导,典例剖析,当堂检测,三、误差分析,1,.,在实验中,我们认为小盘和砝码的重力就等于小车和砝码所受的合力。但这是有误差的,只有在小车和砝码的质量比较大,小盘和砝码的重力比较小,且长木板合理倾斜的情况下,实验结果才比较理想。,2,.,质量测量、长度测量中也存在偶然误差,可通过多次测量取平均值的方法来减小误差。,3,.,平衡摩擦力不准而造成误差。,4,.,描点作图时存在误差。,12,精选ppt,实验指导典例剖析当堂检测三、误差分析12精选ppt,实验指导,典例剖析,当堂检测,【例题,1,】,(,对实验器材和操作的考查,),用如图所示的装置研究在作用力,F,一定时,小车的加速度,a,与小车质量,m,的关系,某位同学设计的实验步骤如下,:,A.,用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量,;,B.,按图装好实验器材,;,C.,把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶,;,D.,将电磁打点计时器接在,6 V,电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车的质量,m,;,E.,保持小桶及其中砂子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的,m,值,重复上述实验,;,F.,分析每条纸带,测量并计算出加速度的值,;,G.,作,a,-,m,关系图象,并由图象确定,a,和,m,的关系。,13,精选ppt,实验指导典例剖析当堂检测【例题1】(对实验器材和操作的考查,实验指导,典例剖析,当堂检测,(1),该同学漏掉的重要实验步骤是,该步骤应排在,步实验之后。,(2),在上述步骤中,有错误的是,应把,改为,。,(3),在上述步骤中,处理不恰当的是,应把,改为,。,14,精选ppt,实验指导典例剖析当堂检测(1)该同学漏掉的重要实验步骤是,实验指导,典例剖析,当堂检测,解析,:,(1),实验中把小桶及其中砂子的重力看作与小车所受拉力大小相等,没有考虑摩擦力,故必须平衡摩擦力。,(2),电磁打点计时器接在,6 V,电压的蓄电池上将无法工作,必须接在能提供交流电压的学生电源上。,(3),作,a,-,m,关系图象,得到的是双曲线,很难做出正确的判断,必须,“,化曲为直,”,改作,a,-,关系图象。,答案,:,(1),平衡摩擦力,B,(2)D,6 V,电压的蓄电池,4 V,到,6 V,交流电压的学生电源,(3)G,a,-,m,a,-,15,精选ppt,实验指导典例剖析当堂检测解析:(1)实验中把小桶及其中砂子的,实验指导,典例剖析,当堂检测,【例题,2,】,在,“,探究加速度与力、质量的关系,”,的实验中,采用如图所示的装置。,(1)(,多选,),下列说法中正确的是,。,A,.,在探究加速度与质量的关系时,应改变拉力的大小,B.,在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量,C.,在探究加速度,a,与质量,m,的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出,a,-,图象,D.,当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于托盘和砝码的总重力大小,16,精选ppt,实验指导典例剖析当堂检测【例题2】在“探究加速度与力、质量的,实验指导,典例剖析,当堂检测,(2),某同学测得小车的加速度,a,和拉力,F,的数据如表所示,:(,小车质量保持不变,),根据表中的数据在坐标图上作出,a,-,F,图象。,图线不过原点的原因可能是,。,17,精选ppt,实验指导典例剖析当堂检测(2)某同学测得小车的加速度a和拉力,实验指导,典例剖析,当堂检测,解析,:,(1),探究,a,与,m,关系时,保持,F,不变,改变,m,大小,;,探究,a,与,F,关系时,保持,m,不变,改变,F,大小,故选项,A,、,B,错。,a,-,关系图象为过原点的直线,作出这个图象容易证明,a,与,m,成反比,选项,C,对。只有小车的质量远大于托盘与砝码的总质量,托盘与砝码的总重力才约等于小车受到的合力,选项,D,对。,(2),作出的,a,-,F,图象如图所示。,由,a,-,F,图象可知,当力,F,0,.,1 N,时,小车没有动,说明此时小车所受的摩擦力没有完全平衡掉。,答案,:,(1)CD,(2),见解析,未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,18,精选ppt,实验指导典例剖析当堂检测解析:(1)探究a与m关系时,保持F,1,2,3,4,实验指导,典例剖析,当堂检测,1,.,在利用打点计时器和小车来做,“,探究加速度与力、质量的关系,”,的实验时,下列说法中不正确的是,(,),A,.,平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上,B.,连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行,C.,平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动,D.,小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车,解析,:,选项,A,中平衡摩擦力时,不能将砝码盘及盘内砝码,(,或小桶,),拴在小车上,选项,A,说法错误,;,选项,B,、,C,、,D,符合正确的操作方法,选项,B,、,C,、,D,说法正确。,答案,:,A,5,19,精选ppt,1234实验指导典例剖析当堂检测1.在利用打点计时器和小车来,1,2,3,4,实验指导,典例剖析,当堂检测,2,.,在,“,探究加速度与力、质量的关系,”,的实验中,需要平衡摩擦力。平衡摩擦力时,应该让小车,(,),A.,挂上小盘,拖上纸带,开动打点计时器,B.,不挂小盘,拖上纸带,开动打点计时器,C.,挂上小盘,不拖纸带,D.,不挂小盘,不拖纸带,解析,:,平衡摩擦力时,应把纸带所受的摩擦阻力一起平衡掉,所以应让小车拖上纸带,且让打点计时器处于工作状态,选项,B,正确。,答案,:,B,5,20,精选ppt,1234实验指导典例剖析当堂检测2.在“探究加速度与力、质量,1,2,3,4,实验指导,典例剖析,当堂检测,5,21,精选ppt,1234实验指导典例剖析当堂检测521精选ppt,1,2,3,4,实验指导,典例剖析,当堂检测,4,.,(,多选,),在,“,探究加速度与力、质量的关系,”,实验中,关于小车所受的合力,下列叙述中正确的是,(,),A,.,小车所受的合力就是所挂小盘和砝码的重力,B.,小车所受的合力的大小等于托盘和砝码通过细绳对小车施加的拉力,C.,只有平衡摩擦力之后,小车所受合力才等于细绳对小车的拉力,D.,只有平衡摩擦力之后,且当小车的质量远大于托盘和砝码的总质量时,小车所受合力的大小可认为等于托盘和砝码的重力大小,5,22,精选ppt,1234实验指导典例剖析当堂检测4.(多选)在“探究加速度与,探究三,当堂检测,探究一,探究二,1,2,3,4,解析,:,托盘与砝码的重力不可说成是小车所受的合力,选项,A,错误,;,由于小车下滑必受摩擦力作用,平衡摩擦力之后,(,实际上是,mg,sin,=F,f,),小车所受合力才等于细绳的拉力,选项,B,错误、,C,正确,;,只有当小车质量,m,远大于托盘与砝码质量,m,(,即,m,m,),时,细绳中的拉力大小才近似等于托盘和砝码的重力大小,也只有平衡了摩擦力之后,小车所受合力大小才近似等于托盘和砝码的重力大小,选项,D,正确。,答案,:,CD,5,23,精选ppt,探究三当堂检测探究一探究二1234解析:托盘与砝码
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