学案实验：加速度与力、质量的关系

1、学案标题：实验：加速度与力、质量的关系 （1） 编号：142a 编写人：张瑞宁学习目标：1理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。 2经历实验的操作和测量过程，以及通过图像处理实验数据的过程，体验如何平 衡摩擦阻力、减小系统误差的操作办法。 3理解实验思路的合理性，以及用图像处理实验数据的有效性。学习方法：本节课主要采取的是“实验探究”教学方式。学生通过独立实验、分析、讨 论、总结得出结论。 重难点：1重点：对实验的设计和操作及对aF、a1m的探究。 2难点：对探究性实验的把握，对实验方法和数据处理方法的选择，对a与F， m的关系归纳。知识梳理：1根据牛顿第一定律知道物体的运动不需要力

2、来维持，力是使 改 变的原因。当物体受到的合外力不为0时，将使物体的 发生 改变。而物体 发生改变时，物体就会具有加速度，所以说物体 受到的合外力不为0是物体产生加速度的原因，即力是物体产生加速度的原 因。 2加速度是描述物体 的物理量。 3 是物体惯性的唯一量度， 越大，惯性越大， 越小， 惯性越小，而惯性大小就代表物体的运动状态改变的难易程度。运动状态的改变 就是说物体速度的变化即加速度的大小。所以质量对物体加速度的大小也有影 响。 4加速度a和质量m、受力F都有关系。具体研究他们之间的关系时，先保 持 不变，测量物体在 的力作用下的加速度，分析加速度与力 的关系。在保持物体所受的力 ，测

3、量不同 的物体在该力作 用下的加速度，分析加速度与质量的关系。这种先控制一个参量不变，研究 其余参量之间变化关系的方法叫控制变量法。探究实验：1实验的基本思路： (1)利用控制变量法，我们在研究质量、加速度和力三者之间关系时，可 以先保持质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的 关系。 (2)再保持物体受力相同，测量不同质量的物体在这个力作用下的加速度， 分析加速度与质量之间的关系。 2实验的数据分析： (1)设计表格，把同一物体在不同的力的作用下的加速度填在表中。并以加 速度a为纵坐标、F为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点， 然后进行分析。 (2)设计表格，把不

4、同物体在相同的力的作用下的加速度填在表中。并以加速度a为纵坐标、为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点，1 / 5 然后进行分析。 2实验方法： 本节采用参考案例二：如图 小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一侧垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。通过打点计时器求出小车运动的加速度，可以在小车中增减重物以改变小车的质量。 3实验中的问题： (1)为什么要把木板的一侧垫高？ (2)如何测出小车受到的拉力？小车受到的拉力如何改变？ （3)用打点计时器测加速度的方法和公式是什么? 4实验的注意事项： (1)牵引的砝码质量和小车质量都不宜过大。并注意依次增加的砝码的量，跨度不应过大，造成画图的困难。 (2)注意小车运动停止的位置不能与定滑轮相碰。 (3)注意打点计时器的使用方法，操作要求和放纸带的顺序。 5实验猜想： 6实验步骤： 7实验结果： 表1F/Na/m·s-2 表21/Ma/m·s-2 图1 图2 8实验结果分析及结论： 9问题讨论：(1)根据我们的经验，在相同力的作用下，质量m越大，加速度a越小。这可能是“a与m成反比”，但也可能是“a与m2成反比”，甚至可能是更复杂的关系。我们从最简单的情况入手，检验是否“a与m成反比”