2.探究加速度與力、質量的關系 (2).doc

泰州市田家炳實驗中學物理高三一輪復習教學案實驗三 探究加速度與物體質量、物體受力的關系實驗目的1探究加速度與物體質量、物體受力的關系2學會用控制變量法研究物理規(guī)律3掌握靈活運用圖象處理問題的方法實驗原理探究加速度a與合力F、質量M的關系時，應用的基本方法是_，即先控制小車的質量M不變，討論加速度a與合力F的關系；再控制小盤和砝碼的質量不變，即合力F不變，改變小車質量M，討論加速度a與質量M的關系實驗器材小車、一端有定滑輪的長木板、_、細繩、夾子、砝碼、小盤、打點計時器、復寫紙和紙帶、_電源、導線、_實驗步驟1用天平測出小車和盛砝碼的小盤的質量M和m.2安裝實驗器材，補全實驗原理圖3 .（補全實驗步驟）4將掛有小盤的細繩繞過滑輪系于小車上，調節(jié)滑輪使得細線與木板平面_5先 后 ，斷開電源后取下紙帶 實驗原理圖6在紙帶上選取一段比較理想的部分，選取計數(shù)點，算出加速度a.7保持小車的質量M不變，改變砝碼和小盤的質量m，重復步驟5和6. 8保持砝碼和小盤的質量m不變，改變小車質量M，重復步驟5和6.實驗回顧（播放視頻）注意觀察：1.實驗中怎樣平衡摩擦力的？2.實驗中小車和小盤中的砝碼是怎樣增加的？數(shù)據(jù)處理1描點作a-F圖象，若這些點 _ ，證明了加速度a與合力F成正比2. 描點作a-M圖像，為了直觀看出a和M的關系應該作 圖象，若圖象為 _ ，則證明加速度a與小車質量M成反比.a0aM0aF0思考：1為什么要平衡摩擦力？怎么平衡？要平衡幾次？2小車與車上所加砝碼的總質量M與小盤和砝碼的總質量m應該滿足什么關系？為什么？誤差分析aF01因實驗原理不完善造成誤差：2平衡摩擦力不準確造成誤差：aF0aFF03質量的測量誤差，紙帶上打點計時器打點間隔距離的測量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差例題剖析例1某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來探究當合外力一定時，物體運動的加速度與其質量之間的關系(1)由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離x24 cm，由圖中游標卡尺測得遮光條的寬度d_ cm.該實驗小組在做實驗時，將滑塊從如圖6所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間t1，遮光條通過光電門2的時間t2，則滑塊經過光電門1時的瞬時速度的表達式v1_，滑塊經過光電門2時的瞬時速度的表達式v2_，則滑塊的加速度的表達式a_.(以上表達式均用字母表示) (2)在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質量總共做了6組實驗，得到如表所示的實驗數(shù)據(jù)通過分析表中數(shù)據(jù)后，你得出的結論是_.m(g)a(ms2)2502.023001.653501.334001.255001.008000.63(3)現(xiàn)需通過圖象進一步驗證你的結論，請利用表格數(shù)據(jù)，在如圖所示坐標系中描點作出相應圖象例2在探究加速度與力、質量的關系活動中，某小組設計了如圖所示的實驗裝置圖中上下兩層水平軌道表面粗糙，兩小車前端系上細線，細線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，然后同時停止 (1)在安裝實驗裝置時，應調整滑輪的高度，使_；同時軌道應適當_，使小車在不掛砝碼盤時恰好在軌道上做_，以平衡摩擦力(2)在實驗時，為減小系統(tǒng)誤差，應使砝碼盤和砝碼的總質量_小車的質量(選填“遠大于”、“遠小于”或“等于”)(3)本實驗通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小，能這樣比較，是因為_. (4)要驗證加速度與力成正比時，應使_相同且不變，而改變_要驗證加速度與質量成反比時，應使_相同且不變，而改變_ _.跟蹤練習 某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關系”實驗中，設計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示已知小車質量M214.6 g，砝碼盤質量m07.8 g，所使用的打點計時器交流電頻率f50 Hz.其實驗步驟是：A按圖中所示安裝好實驗裝置；B調節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；C取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m；D先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；E重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼的質量，重復BD步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度回答下列問題：(1)按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量？_(填“是”或“否”)(2)實驗中打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a_ m/s2.(3)某同學將有關測量數(shù)據(jù)填入他所設計的表格中，如下表，次數(shù)12345砝碼盤中