2.探究加速度与力、质量的关系 (2).ppt

实验三探究加速度与物体质量、物体受力的关系,泰州市田家炳实验中学高三备课组,魏震娜,【实验目的】,1探究加速度与物体质量、物体受力的关系2学会用控制变量法研究物理规律3掌握灵活运用图象处理问题的方法,基础再现深度思考,探究加速度a与合力F、质量M的关系时，应用的基本方法是控制变量法，即先控制小车的质量M不变，讨论加速度a与合力F的关系；再控制小盘和砝码的质量m不变，即合力F不变，改变小车质量M，讨论加速度a与M的关系,基础再现深度思考,【实验原理】,小车、一端附有定滑轮的长木板、天平、砝码、小盘、打点计时器、复写纸和纸带、交流电源、导线、刻度尺,基础再现深度思考,【实验器材】,基础再现深度思考,【实验步骤、数据处理】,?,细线与桌面平行,基础再现深度思考,基础再现深度思考,基础再现深度思考,实验重温,【注意事项】,1.平衡摩擦力：调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好等于小车受到的阻力在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，但要让小车拖着打点的纸带运动。轻推小车使得小车匀速滑下，打出的纸带点迹均匀。,基础再现深度思考,整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车的质量，都不需要重新平衡摩擦力,【注意事项】,2必须满足小车与车上所加砝码的总质量M远大于小盘和砝码的总质量m，只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力,基础再现深度思考,1因实验原理不完善造成误差：,基础再现深度思考,【误差分析】,2平衡摩擦力不准确造成误差：,基础再现深度思考,【误差分析】,3质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差,基础再现深度思考,【误差分析】,【例1】某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x24cm，由图中游标卡尺测得遮光条的宽度d_cm.该实验小组在做实验时，将滑块从如图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间t1，遮光条通过光电门2的时间t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1_，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2_，则滑块的加速度的表达式a_.（用字母表示),0.52,课堂探究突破考点,(2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如表所示的实验数据.通过分析表中数据后，你得出的结论是_.,(3)现需通过图象进一步验证你的结论，请利用表格数据，在如图所示坐标系中描点作出相应图象,加速度与质量成反比,1,2,3,4,1,2,0,(Kg-1),1/m,a/(ms-2),3,课堂探究突破考点,【例2】在探究加速度与力、质量的关系活动中，某小组设计了如图所示的实验装置图中上下两层水平轨道表面粗糙，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止(1)在安装实验装置时应调整滑轮的高度，使_；同时轨道应适当_，使小车在不挂砝码盘时恰好在轨道上做_，以平衡摩擦力(2)在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量_小车的质量,细线与轨道平行,倾斜,匀速运动,远小于,课堂探究突破考点,(3)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较是因为：_。(4)要验证加速度与力成正比时，应使_相同且不变，而改变_要验证加速度与质量成反比时，应使_相同且不变，而改变_。,两小车从静止开始做匀加速直线运动，且运动时间相同,两小车质量,砝码盘中砝码质量,两小车质量,砝码盘中砝码质量,课堂探究突破考点,【跟踪练习】某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示已知小车质量M214.6g，砝码盘质量m07.8g，所使用的打点计时器交流电频率f50Hz.其实验步骤是：A按图中所示安装好实验装置；B调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；E重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复BD步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度,课堂探究突破考点,回答下列问题：(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_(填“是”或“否”)(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a_m/s2.,(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，,否,0.88,课堂探究突破考点,他根据表中的数据画出aF图象造成图线不