高中物理 第四章 實驗.探究加速度與力、質(zhì)量的關系學案 新人教版必修1

1、海南省?？谑械谑闹袑W高中物理必修一 學案 第四章 2 實驗.探究加速度與力、質(zhì)量的關系doc二、課前思考問題1.探究實驗中提到的力，其內(nèi)涵是合力還是分力？2.如果一個靜止的物體受到不為零的合外力會怎樣運動？3.物體運動狀態(tài)的改變是什么原因？質(zhì)量對物體的運動狀態(tài)的改變有影響嗎？ 觀察我們身邊的運動狀態(tài)變化：1.對同一輛車，啟動時從不同檔啟動快慢為什么不一樣？2.動力車正常行駛比小汽車要快，但啟動過程為什么比小汽車慢得多呢？3.在書本上撒一些碎紙片，先輕輕吹，再用力吹，觀察到什么現(xiàn)象？4.在書本上撒一些碎紙片和一些小石子，用力吹，觀察到什么現(xiàn)象？討論：加速度與哪些因素有關？由此提出猜想：三、實驗

2、探究：加速度與力、質(zhì)量的關系。（一）設計實驗實驗方案一：【實驗原理】用控制變量法探究加速度與力、質(zhì)量三者的關系。1.加速度與力的關系：保持物體的質(zhì)量m不變，測量物體在不同力F的作用下的加速度a，分析a與F的關系。2.加速度與質(zhì)量的關系：保持物體所受的力F不變，測量不同質(zhì)量m的物體在恒力F作用下的加速度a，分析a與m的關系?！緦嶒炂鞑摹?小車、打點計時器、紙帶、一端帶滑輪的長木板、細線、砝碼（鉤碼）、小盤、刻度尺、天平【實驗裝置圖】（二）實驗思考1.小車質(zhì)量的測量用 . 2.打點計時器的用途是： 3.繩拉小車的力是不是小車受到的合外力？4.繩子的拉力等于砝碼的重量嗎？為什么？ 5.什么情況下砝碼

3、重力可以近似等于繩子拉力即小車所受的合外力？ 6.如何來平衡摩擦力？（三）實驗過程1【實驗步驟】(1)用天平測出小車和重物的質(zhì)量分別為m0、M0,并把數(shù)值記錄下來。(2)按圖將實驗器材安裝好(小車上不系繩)。(3)平衡摩擦力,在長木板無定滑輪的一端下面墊一薄木板,反復移動其位置,直到打點計時器正常工作后不掛重物的小車在斜面上做勻速直線運動為止(紙帶上相鄰點間距相等)。(4)將重物通過細繩系在小車上,接通電源放開小車,用紙帶記錄小車的運動情況;取下紙帶并在紙帶上標上號碼及此時所掛重物的質(zhì)量M0,計算出重物的重力M0g。(5)保持小車的質(zhì)量不變,改變所掛重物的質(zhì)量,從而改變拉力,重復步驟(4),多

4、做幾次實驗,并記錄好相應重物的質(zhì)量,進而計算出重物的重力M1g、M2g(6)保持小車所受合外力不變,在小車上加放砝碼,并測出小車與所放砝碼的總質(zhì)量m1,接通電源,放開小車用紙帶記錄小車的運動情況,取下紙帶并在紙帶上標上號碼。(7)繼續(xù)在小車上加放砝碼,重復步驟(6),多做幾次實驗,在每次得到的紙帶上標上號碼并測出每次實驗小車與所放砝碼的總質(zhì)量m2、m3(8)在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，標明計數(shù)點，測量計數(shù)點之間的距離，算出每條紙帶上加速度的值。結(jié)合步驟(5)填寫表一表一：物體的質(zhì)量一定,加速度與受力的關系實驗序號加速度a /ms-2小車受力F/N1234結(jié)合步驟(7)填寫表二表二：物

5、體受到的合外力一定，加速度與質(zhì)量的關系 實驗序號加速度a /ms-2小車與砝碼總質(zhì)量m/kg小車與砝碼總質(zhì)量的倒數(shù) 1/m/kg-112342. 【數(shù)據(jù)處理】(1)物體的質(zhì)量一定，分析加速度與力的關系。以a為縱坐標，以F為橫坐標建立坐標系，根據(jù)各組數(shù)據(jù)在坐標系中描點，利用圖象找規(guī)律，如圖所示。如果a-F圖線是一條過原點的直線，則可以得出結(jié)論：質(zhì)量不變時，加速度與力成正比。(2)物體的受力一定，分析加速度和質(zhì)量的關系。在相同力的作用下，質(zhì)量m越大，加速度a越小。這可能是“a與m成反比”，但也可能是“a與m2成反比”，甚至更復雜的關系。從最簡單的情況入手，檢驗“a與m成反比”。在數(shù)據(jù)處理上要用到下

6、面的技巧，“a與m成反比”實際上就是“a與1/m成正比”。如果以a為縱坐標，1/m為橫坐標建立坐標系，根據(jù)a- 1/m圖線是否是過原點的直線就能判斷加速度是否與質(zhì)量成反比?！咀⒁馐马棥?.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是調(diào)出一個合適的斜面,使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受到的摩擦阻力.在平衡摩擦力時,不要把懸掛小盤的細線系在小車上,即不要給小車加任何牽引力,并要讓小車拖著打點的紙帶運動.2.實驗步驟2、3不需要重復,即整個實驗平衡了摩擦力后,不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力.3.每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出.只有如此,小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力.4.改變拉力和小車質(zhì)量后,每次開始時小車應盡量靠近打點計時器,并應先接通電源,再放開小車,且應在小車到達滑輪前按住小車.5.作圖象時,要使盡可能多的點分布在所作直線上,直線外的點應盡可能對稱分布在所作直線兩側(cè).6.作圖時兩軸標度比例要選擇適當,各量須采用國際單位.這樣作圖線時,坐標點間距不至于過密,誤差會小些.3探究實驗結(jié)論：物體的加速度和物體所受到的合外力有什么關系？和自身的質(zhì)量有什么關系？四、課后練習1.小車運動過程中要受到木板給它的摩