xx-xx高一物理实验：探究加速度与力、质量的关系学案和课件

1 / 10 XX-XX 高一物理实验：探究加速度与力、质量的关系学案和课件 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲山课 件 m 物理 必修 1(人教版 ) 第二课时 实验：探究加速度与力、质量的关系 水平测试 1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每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 c实验时，先放开小车，后接通电源 D “ 重物的质量远小于小车的质 量 ” 这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响 解析：平衡摩擦力时，小车不挂重物，故 A 错，实验时应先接通电源后放开小车， c 错，实验时应满足小车的质量远大于重物的质量，否则误差很大， D 错 答案： B 2 / 10 2如果 a1m 图象是通过原点的一条直线，则说明 ( ) A物体的加速度 a 与质量 m 成正比 B物体的加速度 a 与质量 m 成反比 c物体的质量 m 与加速度 a 成正比 D物体的质量 m 与加速度 a 成反比 解析： a 1m 图象是过原点的一条直线，则 a 与 1m 成正比，加速度 a 与质量 m 成反比， A 项错误， B 项正确质量是由物体所含物质的多少决定的，与物体的加速度无关，故 c、 D 项错误 答案： B 3 (双选 )如图所示是根据探究加速度与力的关系的实验数据描绘的 aF 图象，下列说法正确的是 ( ) A 3 条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量相同 B 3 条倾斜直线所对应的小车和砝码的质量不同 c直线 1 所对应的小车和砝码的质量最大 D直线 3 所对应的小车和砝码的质量最大 解析：由图象知 F 相同时，对应的加速度大小 a1 a2 a3，根据 F 相同时，加速度与质量成反比，所以 m1 m2 m3，故 B、 D 正确 答案： BD 4如图是某同学探究加速度与力、质量的关系时已接3 / 10 通电源正要释放纸带时的情况，请你指出该同学的 5 个差错： (1)电源 _； (2)电磁打点计时器位置 _； (3)滑轮位置 _； (4)小车位置 _； (5)长木板 _ 解析：探究加速度与力、质量的关系时，电磁打点计时器应使用低压 (6V)交流电源，且要固定在长木板无滑轮的一端， 即应靠右端；释放纸带时小车应靠近打点计时器；连接小车的细线应保持水平，故应调节滑轮位置使拉线水平；实验时应平衡摩擦力，使小车所受重力沿斜面方向的分力与小车所受摩擦力平衡，故应垫高长木板右端以平衡摩擦力 答案： (1)应用 6V 交流电源 (2)应靠右端 (3)应使拉线水平 (4)应靠近打点计时器 (5)应垫高右端平衡摩擦力 5在 “ 探究加速度与力、质量的关系 ” 的实验中，备有下列器材： A电火花计时器； B.天平； c.秒表； D.交流电源； E.电池；F.纸带； G.细绳、砝码、滑块 (可骑 在气垫导轨上 )； H.气垫4 / 10 导轨 (一端带定滑轮 )； I.毫米刻度尺； j.小型气泵 (1)实验中应选用的器材有 _； 实验的研究对象是 _ (2)本实验分两大步骤进行： _ _； _. 解析：根据原理想步骤，根据步骤想器材 本实验的重点是：在 m 一定时，根据在不同力作用下打出的纸带，求出加速度； F 一定时，根据在不同质量条件下打出的纸带，求出加速度，故只要明确电火花计时器及气垫导轨的工作条件，则不难将器材选出 答案： (1)A、 B、 D、 F、 G、 H、 I、 j 骑在气垫导轨上的滑块 (2) 研究 a 与 F 的关系 (m 一定 ) 研究 a 与 m 的关系 (F 一定 ) 6在 “ 探究加速度与力、质量的关系 ” 的实验中，采5 / 10 用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用 m 表示，盘及盘中砝码的质量用 m 表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出 (1)当 m 与 m 的大小关系满足 _时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力 解析：只有 m 与 m 满足 mm 时，才能认 为绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力 答案： mm (2)一组同学在做探究加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据为了比较容易地检查出加速度 a 与质量 m 的关系，应该作 a 与 _图象 解析：由于 a1m ， a 1m 图象应是一条过原点的直线，处理数据时，常作出 a 1m 的图象 答案： 1m (3)如图 (a)所示为甲同学根据测量数据作出的 a F 图线，此图线说明实验存在的问题是 _ 解析：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 答案：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 6 / 10 (4)乙、丙两同学用同一装置做实验，画出了各自得到的 a F 图线，如图 (b)所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同 解析：小车及车上的砝码的总质量不同时， a F 图象的斜率也就不同 答案：小车及车上砝码的总质量 素能提高 7在做 “ 探究加速度 和力、质量的关系 ” 的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度 a 和拉力 F 的数据见下表： F/ a/(ms 2) (1)根据表中的数据在图的坐标系上作出 aF 图象； 解析：根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的a F 图象如图所示 答案：见解析 (2)图象斜率的物理意义是 _ 解析：根据 (1)中图象可知，保持小车和砝码的总质量不变，小车的加速度 a 和拉力 F 成正比；若保持力 F 不变，改变小7 / 10 车和砝码的总质 量，通过实验探究可知小车的加速度 a 与小车和砝码的总质量成反比，因此可以判断 (1)中图象斜率表示小车和砝码总质量的倒数 答案：小车和砝码总质量的倒数 (3)小车和砝码的总质量为 _kg. 解析：由 (1)中图象可得： 1m aF ，解得 m 1kg. 答案： 1 (4)图线 (或延长线 )与 F 轴截距的物理意义是_ 解析：由 aF 图象可知，当力 F时，小车开始运动，说明此时小车受到的阻力为 答案：小车受到的阻力为 8某同学设计了一个探究加速度 a 与物体所受合力 F及质量 m 关系的实验，如图甲所示为实验装置简图 (交流电的频率为 50Hz) (1)图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 _m/s2； (2)保持小盘及盘中砝码的质量不变，改变小车质量 m，分别得到小车的加速度 a 与小车质量 m 及对应的 1m 的数据见下表： a/ 8 / 10 (ms 2) m/ 1m/kg 1 请在下图所示的坐标纸中画出 a1m 的 图象，并由图象求出小车的加速度 a 与质量的倒数 1m 之间的关系式：_. 解析： (1)由交流电的频率为 50Hz 可得，题图乙中两相邻点间的时间间隔 T由逐差法得加速度 a x3 x4 x1 x242T2 10 216/s2 /s2. (2)如图所示，关系式： a 12m. 答案：见解析 力学的起源 力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水等9 / 10 器具，逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究，确定它们的基本规律，初步奠定了静力学即平衡理论的基础 古代人还从对日、月运行的观察和弓箭、车轮等的使用中，了解一些简单的运动规律，如匀速的移动和转动但是对力和运动之间的关系，只是在欧洲文艺复 兴时期以后才逐渐有了正确的认识 伽利略在实验研究和理论分析的基础上，最早阐明自由落体运动的规律，提出加速度的概念牛顿继承和发展前人的研究成果 (特别是开普勒的行星运动三定律 )，提出物体运动三定律伽利略、牛顿奠定了动力学的基础牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学 此后，力学的研究对象由单个的自由质点，转向受约束的质点和受约束的质点系这方面的标志是达朗贝尔提出的达朗贝尔原理，和