吉林省长春市高中物理第四章牛顿运动定律第2节实验：探究加速度与力、质量的关系学案(无答案)新

1、0 0第四章 第2节 实验：探究加速度与力、质量的关系【学习目标】1 1.学会用控制变量法研究物理规律2 2学会怎样由试验结果得出结论3 3 .探究加速度与力、质量的关系【学习重点】 探究加速度与力、质量的关系【学习难点】由实验结果得出结论【预习自测】（认真阅读教材完成下列问题）实验目的：探究加速度与力、质量的关系：当质量一定是，加速度与力成 _;当作用力一定是，加速度与质量成 _。实验原理：1 1采用控制变量法：当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参 量使之不变化，而研究其中的变化的方法。本试验有速度与力、质量的关系时，我们先控制一个变量。 即当力不变时， 当质量不变时

2、，加速度与F F m m a a 三个参量，研究加加速度与_的关系;2 2要测量的物理量有:的关系。实验器材:打点计时器，纸带及复写纸片，小车，一端附有定滑轮的 长木板，小桶和砂，细绳，导线，天平，砝A码。打点计时器纸带实验步骤:1 1.用天平测出小车和小桶的质量M M 和 1/M1/M，把数值记录下来。2 2按图把实验器材装好，不挂小桶。3 3.平衡摩擦力：4 4.把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先 标上号码。，取下纸带并5 5保持质量不变，做上述试验，把力对应的纸带标好。6 6.保持力不变，做上述试验，将质量对应的纸带标好。7 7计算出加速度，作出加速度与力的图像及加速度与质量得到数的

3、图像。画出图像:ia aba a_0 0实验结论：物体的加速度与物体的成反比，与物体成正比。3【探究案】 题型一对实验原理的理解1 1 在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出个纸带的加速度后，将加速度 与力、质量的有关数值记入表中，如图，2a(m/s )1.984.0 65.9 58.121F(N)1.002.0 03.0 04.0 0V2a(m/s )2.4 02.6 63.2 33.9 81/M(kg0.5 00.6 70.8 01.0 01.1.根据表中所列数据，分别画出a a F F 图像和 a a 1/M1/M 图像。2 2从第 1 1 问中得到图像可以判定：当M M定时

4、，a a 与 F F 的关系是；当 F F 定时，a a 与 M M 的关系 是。3.3.由 a-Fa-F 图像可知 M=M=。4.4.由 a-1/Ma-1/M 图像可知 F=F=.必 /丿针对训练一：在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中 错误的步骤有.A A 拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B.B. 将打点计时器固定在平板上，并接好电源C.C. 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码D.D. 取下纸带，然后断开电源E.E. 将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F.F. 将纸带固定在小车尾部，并穿过打点

5、计时器的限位孔4将以上步骤完善并填写在横线上（遗漏的步骤可编上序号 G G H H）;实验步骤的合理顺序为：_ .,乙是图 2020针对训练二：用如图 2020 所示的实验装置可以探究加速度与力、质量的关系小车上固定一个盒子（图中未画出），盒子内盛有砂子，小车的总质量 （包括车、盒子及盒内砂子）记为M砂桶的总质量（包括桶以及桶内砂子）记为m（1 1） 验证“在质量不变的情况下， 加速度与合外力成正比” 从盒子中取出一些砂子， 装 入砂桶中，称量并记录砂桶的总重力mg将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打 点纸带中计算得到.多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度. 以合 夕卜力F

6、为横轴、加速度a为纵轴画出aF图象，图象是一条过原点的直线.1aF图象斜率的物理意义是 _ 2你认为把砂桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：_ （填“合理”或“不合理”）（2 2）_验证“在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比” 本次实验中，保持桶内的砂 子质量不变，故系统所受的合外力不变. 用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，以为横轴， 才能保证图象是一条过原点的直线.【课堂小结】砂桶小车打点计吋衆验误差分某两个同学分别按步骤做该实验时,因各自得到的图像如图甲和乙所示，则出现此种现象的原甲是甲题型二实乙5【当堂检测】某实验小组欲以图所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器相连, 小车的质量为m,小盘（及砝码）的质量为m.F