高中物理 第四章 牛顿运动定律 专题4.2 探究加速度与力、质量关系学案新人教版必修1.doc

探究加速度与力、质量关系课堂达标要求：1、学会用控制变量法研究物理规律，2、实验探究加速度与力、质量的关系，学会利用函数图像分析物理量之间的关系 学习重点、难点：探究加速度与力、质量的关系，利用函数图像分析物理量之间的关系自主学习：1、 实验原理：1、控制变量：（1）在描述物体运动快慢时我们通常取相同的时间比较位移的大小，这就是 法。（2）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，因此，在探究加速度与力、加速度与质量关系的实验中，也要施行 ，即可以先让 保持不变，探究 与 关系，再让 保持不变，探究 与 关系。2、物理量的测量：（1）用 测小车和重物的质量。（2）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.（3）要保证小车的合外力等于绳上拉力，必须先平衡摩擦，做法是 。要用重物的重力代替拉力，要始终保持小物块的质量 小车质量。拓展：初速度为零的匀加速直线运动，位移表达式为 ，可知当时间一定时其加速度与位移成 ，写成比例式为 。只需要比较相同时间物体的 ，就可以知道加速度的比。即a1/a2= 二、实验：探究加速度与力的关系。1、用天平测出小车和 的质量M和M/，把数值记录下来。2、按图把实验器材装好，不挂小桶。3、平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，让小车能拖着纸带在其上面做 运动（纸袋上点迹均匀）。4、 把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先 再 ，取下纸带并标上号码。5、 保持 不变，改变 质量重复做上述试验，把力对应的纸带标好。6、 保持力（沙子质量）不变，改变小车质量重复做上述试验，将质量对应的纸带标好，计算出加速度。物理量123456作用力F加速度a物理量123456质量M1/M加速度a练1如图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为砂桶，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池，电压为6 V，G是电键，请指出图中的三处错误。答案：细绳与木板不平行、要用交流电源、物块要靠近打点计时器课堂诊断训练1.观察物体的运动，我们发现加速度、物体受力和物体质量三者的关系可能是（ ）A.物体质量一定时，受力越大，其加速度越大B.物体质量一定时，受力越大，其加速度越小C.物体受力一定时，它的质量越大，其加速度越大D.物体受力一定时，它的质量越大，其加速度越小2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法中正确的是（ ）A.为了减小实验误差，悬挂物的质量应远小于车和砝码的质量B.为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响，需要把小车运动平面起始端抬高C.实验结果采用描点法画图象，是为了减小误差D.实验结果采用a坐标作图，是为了便于根据图象直观地作出判断3.在利用打点计时器“探究加速度与力、质量关系”的实验中，以下做法正确的是（ ）A.平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B.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C.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D.实验时，先放开小车，后接通电源4.如图所示，在探究加速度与力、质量的关系的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为 F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()A当m1m2、F12F2时，x12x2 B当m1m2、F12F2时，x22x1C当m12m2、F1F2时，x12x2 D当m12m2、F1F2时，x22x15如图所示的是做探究牛顿第二定律实验中打出的一条纸带，相邻记数点的时间间隔为T，间距x1、x2、x3xn已测量出(1)请写出三个不同的计算加速度的表达式(2)甲、乙两同学用同一装置做实验，画出了各自的aF图象(如图所示)这两个同学在做实验时，采用的哪一个物理量不同？试比较其大小6(2009潍坊模拟)为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？_(2)若取M0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是_Am15g Bm215gCm340g Dm4400g小结与反思：1、 学到的方法有：2、学到的规律有：探究加速度与力、质量关系课堂导学题纲2课堂预期达标要求1、学会用控制变量法研究物理规律，2、实验探究加速度与力、质量的关系，学会利用函数图像分析物理量之间的关系 学习重点、难点：探究加速度与力、质量的关系，利用函数图像分析物理量之间的关系三、数据处理及探究：1、加速度与力的关系。物理量123456作用力F加速度a0F实验结论：在保持 不变的情况下，通过实验探究，发现a-V图线是 。说明力与加速度 。2、加速度与质量的关系。物理量123456质量M1/M加速度aa一、 a0ma01/m先做出a-m图线，发现是一条 分析猜想a-m可能的关系并进行验证。实验结论：在保持 不变的情况下，通过实验探究，发现a-1/m图线是 。说明加速度与质量 。0F例题1：在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出个纸带的加速度后，将加速度与力、质量的有关数值记入表中，如图，（）（）（）（）a01/m1、根据表中所列数据，分别划出aF图像和a1/M图像。2、从图像可以判定：当M一定时，a与F的关系是 ；当F一定时，a与M的关系是 。3、由a-F图像可知M= 。4、由a-1/M图像可知 F= 答案：成正比 成反比 0.5kg 4.2N课堂诊断训练1用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图中的直线，乙同学画出的aF图象为下图中的直线.直线、在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是()A实验前甲同学没有平衡摩擦力B甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了C实验前乙同学没有平衡摩擦力D乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了2.如图所示是在探究加速度与力、质量的关系实验中，根据实验数据描绘出的三条aF图线，下列说法中正确的是()A三条倾斜直线所对应绳的拉力相同B三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同C直线1对应的小车和砝码的总质量最大D直线3对应的小车和砝码的总质量最大3在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足Mm的条件，结果得到的图象应是图中的( )4“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示计时器打点的时间间隔为0.02 s从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离该小车的加速度a_ m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(ms2)0.691.181.662.182.700F请根据实验数据作出aF的关系图象(3)根据提供的实验数据作出的aF图线不通过原点图线反映的实验结论是 。指出实验误差来源 。小结与反思：2、 学到的方法有：3、 学到的规律有：