高中物理 第四章 牛頓運動定律 專題4.2 探究加速度與力、質量關系學案新人教版必修1.doc

探究加速度與力、質量關系課堂達標要求：1、學會用控制變量法研究物理規(guī)律，2、實驗探究加速度與力、質量的關系，學會利用函數(shù)圖像分析物理量之間的關系 學習重點、難點：探究加速度與力、質量的關系，利用函數(shù)圖像分析物理量之間的關系自主學習：1、 實驗原理：1、控制變量：（1）在描述物體運動快慢時我們通常取相同的時間比較位移的大小，這就是 法。（2）物體運動狀態(tài)變化的快慢，也就是物體_的大小，與物體的_有關，還與物體_有關，因此，在探究加速度與力、加速度與質量關系的實驗中，也要施行 ，即可以先讓 保持不變，探究 與 關系，再讓 保持不變，探究 與 關系。2、物理量的測量：（1）用 測小車和重物的質量。（2）在運動物體上安裝一條通過打點計時器的紙帶，根據(jù)_來測量加速度.（3）要保證小車的合外力等于繩上拉力，必須先平衡摩擦，做法是 。要用重物的重力代替拉力，要始終保持小物塊的質量 小車質量。拓展：初速度為零的勻加速直線運動，位移表達式為 ，可知當時間一定時其加速度與位移成 ，寫成比例式為 。只需要比較相同時間物體的 ，就可以知道加速度的比。即a1/a2= 二、實驗：探究加速度與力的關系。1、用天平測出小車和 的質量M和M/，把數(shù)值記錄下來。2、按圖把實驗器材裝好，不掛小桶。3、平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，讓小車能拖著紙帶在其上面做 運動（紙袋上點跡均勻）。4、 把細繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶，先 再 ，取下紙帶并標上號碼。5、 保持 不變，改變 質量重復做上述試驗，把力對應的紙帶標好。6、 保持力（沙子質量）不變，改變小車質量重復做上述試驗，將質量對應的紙帶標好，計算出加速度。物理量123456作用力F加速度a物理量123456質量M1/M加速度a練1如圖所示，是某次利用氣墊導軌探究加速度與力、質量關系的實驗裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為砂桶，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計時器，F(xiàn)為蓄電池，電壓為6 V，G是電鍵，請指出圖中的三處錯誤。答案：細繩與木板不平行、要用交流電源、物塊要靠近打點計時器課堂診斷訓練1.觀察物體的運動，我們發(fā)現(xiàn)加速度、物體受力和物體質量三者的關系可能是（ ）A.物體質量一定時，受力越大，其加速度越大B.物體質量一定時，受力越大，其加速度越小C.物體受力一定時，它的質量越大，其加速度越大D.物體受力一定時，它的質量越大，其加速度越小2.在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，下列說法中正確的是（ ）A.為了減小實驗誤差，懸掛物的質量應遠小于車和砝碼的質量B.為減小小車、紙帶受到摩擦力對實驗的影響，需要把小車運動平面起始端抬高C.實驗結果采用描點法畫圖象，是為了減小誤差D.實驗結果采用a坐標作圖，是為了便于根據(jù)圖象直觀地作出判斷3.在利用打點計時器“探究加速度與力、質量關系”的實驗中，以下做法正確的是（ ）A.平衡摩擦力時，應將重物用細繩通過定滑輪系在小車上B.平衡摩擦力時，小車后面的紙帶必須連好，因為運動過程中紙帶也要受到阻力C.每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力D.實驗時，先放開小車，后接通電源4.如圖所示，在探究加速度與力、質量的關系的演示實驗中，若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為 F1、F2，車中所放砝碼的質量分別為m1、m2，打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移分別為x1、x2，則在實驗誤差允許的范圍內，有()A當m1m2、F12F2時，x12x2 B當m1m2、F12F2時，x22x1C當m12m2、F1F2時，x12x2 D當m12m2、F1F2時，x22x15如圖所示的是做探究牛頓第二定律實驗中打出的一條紙帶，相鄰記數(shù)點的時間間隔為T，間距x1、x2、x3xn已測量出(1)請寫出三個不同的計算加速度的表達式(2)甲、乙兩同學用同一裝置做實驗，畫出了各自的aF圖象(如圖所示)這兩個同學在做實驗時，采用的哪一個物理量不同？試比較其大小6(2009濰坊模擬)為了探究加速度與力的關系，使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間t1、t2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質量為m.回答下列問題：（1）實驗開始應先調節(jié)氣墊導軌下面的螺釘，使氣墊導軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調節(jié)是否到位？_(2)若取M0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是_Am15g Bm215gCm340g Dm4400g小結與反思：1、 學到的方法有：2、學到的規(guī)律有：探究加速度與力、質量關系課堂導學題綱2課堂預期達標要求1、學會用控制變量法研究物理規(guī)律，2、實驗探究加速度與力、質量的關系，學會利用函數(shù)圖像分析物理量之間的關系 學習重點、難點：探究加速度與力、質量的關系，利用函數(shù)圖像分析物理量之間的關系三、數(shù)據(jù)處理及探究：1、加速度與力的關系。物理量123456作用力F加速度a0F實驗結論：在保持 不變的情況下，通過實驗探究，發(fā)現(xiàn)a-V圖線是 。說明力與加速度 。2、加速度與質量的關系。物理量123456質量M1/M加速度aa一、 a0ma01/m先做出a-m圖線，發(fā)現(xiàn)是一條 分析猜想a-m可能的關系并進行驗證。實驗結論：在保持 不變的情況下，通過實驗探究，發(fā)現(xiàn)a-1/m圖線是 。說明加速度與質量 。0F例題1：在做“探究加速度與力、質量的關系”的實驗時，計算出個紙帶的加速度后，將加速度與力、質量的有關數(shù)值記入表中，如圖，（）（）（）（）a01/m1、根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，分別劃出aF圖像和a1/M圖像。2、從圖像可以判定：當M一定時，a與F的關系是 ；當F一定時，a與M的關系是 。3、由a-F圖像可知M= 。4、由a-1/M圖像可知 F= 答案：成正比 成反比 0.5kg 4.2N課堂診斷訓練1用如圖所示的裝置做“探究加速度與力、質量的關系”實驗，甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖中的直線，乙同學畫出的aF圖象為下圖中的直線.直線、在縱軸或橫軸上的截距較大，明顯超出了誤差范圍，下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是()A實驗前甲同學沒有平衡摩擦力B甲同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了C實驗前乙同學沒有平衡摩擦力D乙同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了2.如圖所示是在探究加速度與力、質量的關系實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的三條aF圖線，下列說法中正確的是()A三條傾斜直線所對應繩的拉力相同B三條傾斜直線所對應的小車和砝碼的總質量不同C直線1對應的小車和砝碼的總質量最大D直線3對應的小車和砝碼的總質量最大3在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，在研究加速度a與小車的質量M的關系時，由于沒有注意始終滿足Mm的條件，結果得到的圖象應是圖中的( )4“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置如圖甲所示(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示計時器打點的時間間隔為0.02 s從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離該小車的加速度a_ m/s2.(結果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(ms2)0.691.181.662.182.700F請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出aF的關系圖象(3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的aF圖線不通過原點圖線反映的實驗結論是 。指出實驗誤差來源 。小結與反思：2、 學到的方法有：3、 學到的規(guī)律有：