52探究加速度与力质量的关系学案沪科版必修1

1、学案2探究加速度与力、质量的关系学习目标定位1?学会用控制变量法研究物理规律2会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的a-F、舟图像3通过实验探究加速度与力、质量的定量关系知识.储备区温故追本瀬源推陈方可組新验器材小车、硅码、小桶、砂、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、纸带、尺、天平.二、实验原理实验的基本思想一控制变量法1. 保持研究对象即小车的质量不变，改变小桶内砂的质量，即改变作用力 ,测岀小车的对应加速度证加速度是否正比于作用力.2. 保持小桶中砂的质量不变，即保持作用力不变,改变研究对象的质量，测岀对应不同质量的加速验证加速度是否反比于质量-、实刻度学习.探究

2、区基础自学落实董点互动探究,验度，-、实验方案的设计1.三个物理量的测量方法一一近似法本实验的研究对象：放在长木板上的小车在拉力的作用下做匀加速直线运动.（装置如图1所示）.BL1（1）小车质量的测量利用天平测岀，在小车上增减舷码可改变小车的质量.拉力的测量当小桶和砂的质量远尘王小车的质量时，可以认为小桶和砂的重力近似等于对小车的拉力，即FAmg.加速度的测豊逐差法.2.实验数据的处理方法一一图像法、“化曲为直”法研究加速度a和力F的关系(1)2所示，若图像以加速度a为纵坐标，以力 F为横坐标，根据测量数据描点，然后作岀图像，如图 条通过原点的直线，就能说明a与F成正比.(2)研究加速度a与物

3、体质量m的关系如图3甲所示，因为 am图像是曲线，检查 am图像是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难.若“和加成反比，则 a与丄必成正比.我们m -采取“化曲为直”的方法，以a为纵坐标，以丄为横坐标，作岀“一丄图像，若“一丄图像是一条直线，mmm如图乙所示，说明 a与丄成正比，即 a与加成反比.m£1aJFZ_ J-用0i mc* w乙图3二、实验步骤1. 用天平测岀小车的质量M,并把数值记录下来.2. 按图4所示的装置把实验器材安装好.纸带、接弋k图43. 平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，多次移动木块位置，直到轻推小

4、车，使小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动为止4. 在小桶里放入适量的砂，在小车上加放适量的舷码，用天平测岀小桶和砂的质量m,并记录下来.接通电源，放开小车，待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带5. 保持小车的质量不变，改变砂和小桶的质量，按步骤4再做5次实验.6. 在每条纸带上选取一段比较理想的部分，算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格的相应位置.次数123456小车加速度(m-s-2)砂和小桶的质量m/kg拉力F/N7.用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力，根据实验结果画岀小车运动的aF图像，从而得岀“ 一F的关系.&保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放磁码，重复上面的实验，求

5、岀相应的加速度，并设计表格如下.根据实验结果画岀小车运动的图像，从而得岀aM的关系.次数123456小车加速度al （m? s2）小车质量M/kg寺kgT9.整理实验器材，结束实验 二、注意事项1. 实验中应先接通电源后释放小车2. 在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源.用手轻轻地给小车一个初速度,如果在纸带上打岀的点的间隔均匀，表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡3. 改变砂的质量过程中，要始终保证砂桶（包括砂）的质量远小于小车的质量4. 作图时应使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能的分布在直线的两侧，但若遇到个别偏离较远的点可舍去.典例

6、精析【例】某实验小组利用图 5所不的装置探究加速度与力、质量的关系址带帝帯轮的抡水梅（1） 下列做法正确的是 （填宁母代号）A. 调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B. 在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有硅码的硅码桶通过定滑轮拴在木块上C. 实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D. 通过增减木块上的硅码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度（2） 图6是甲、乙两同学根据实验数据画岀的图像.1/ yz.K /I /形成图线甲的原因是 .形成图线乙的原因是 .解析(1)实验中细绳要与长木板保持平行，A项正确；平衡摩擦力时不能将装有琏码的石去码桶通过细绳绕过滑轮拴在木

7、块上，这样无法平衡摩擦力，B项错误；实验时应先接通打点计时器的电源再放开木块，C项错误；平衡摩擦力后，改变木块上的誌码的质量后不再需要重新平衡摩擦力，D项正确.(2)图线甲中F=0时，木块就有了加速度，可见是长木板倾角过大.图线乙中，有了拉力时，加速度仍为0,说明未平衡摩擦力或长木板倾角过小.答案(1)AD (2)长木板倾角过大未平衡摩擦力或长木板倾角过小自我？检浜！ 1区检測学习效果体验成功快乐-为了探 究加速度与力的关系，使用如图 7所示的气垫导轨装置进行实验 .其中Gi、G2为两个光电门，它们 与数 字计时器相连，当滑行器通过G、G2光电门时，光束被遮挡的时间 “2都可以被测量并记 录.

8、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$,牵引辱码的JK量为BL回答下列问H£1u f-CM-lS务总”g 7在此.( 用记录D是不(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，如何判调节是否到位？ 若取M=0.4kg,改变m的值，进行多次实验，以下加的取值不合适的一个是B.加2=15gC.加 3=40 g D.加 4=400 g九、 $、D、s(暑曲答案(1)见解析D (3)a实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度“的表达式为：解析(1)取下牵引誌码，滑行器放在任意位置都不动，或取下牵引誌码，轻推滑行器，数字计时器每一个光电门的光束被遮挡的时间Af都相等.(2) 本实验只有在满足M的条件下，才可以用牵引狂