高中物理 4.2实验探究加速度与力质量的关系学案新人教版必修.doc

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1、实验：探究加速度与力、质量的关系【自主预习】一、试验目的1、学会用控制变量法研究物理规律，2、探究加速度与力、质量的关系：当质量一定时，加速度与力成；当作用力一定时，加速度与质量成。二、实验原理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，而研究的方法。本试验有F、m、a三个参量，研究加速度与力、质量的关系时，我们先控制一个变量：即当力不变时，加速度与的关系；当质量不变时，加速度与的关系。2、要测量的物理量有：。三、实验器材：打点计时器，纸带，小车，一

2、端附有定滑轮的长木板，小桶和砂，细绳，，导线，天平，，砝码。【思考交流与点拨】四、实验步骤：打点计时器纸带1．用天平测出小车和小桶的质量M和M/，把数值记录下来。2．按图把实验器材装好，不挂小桶。3．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，让小车能在其上面做匀速运动。4．把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先接通电源在放开小车，取下纸带并标上号码。5．保持质量不变，做上述试验，把力对应的纸带标好。6．保持力不变，做上述试验，将质量对应的纸带标好。7．计算出加速度，作出加速度与力的图

3、像及加速度与质量得到数的图像。表一：物理量123456质量M1/M加速度a表二：物理量123456作用力F加速度a01/Ma画出图像：aF实验结论：物体的加速度与物体的成反比，与物体成正比。【例题l】实验可以利用沙与沙桶代替砝码及砝码盘．下图为实验装置图，在所示状态下，开始做实验，该同学在装置和操作中的主要错误是:_______________________【例题2】在探索a与F、m关系的实验中备有下列器材：A．打点计时器B．天平C．秒表　D．低压交流电源E．电池F．纸带G．细绳、砝码、小车、砂和

4、桶H．薄木板其中多余的器材是_______________;缺少的器材是____________________．【例题3】在验证牛顿第二定律关于作用力一定时，加速度与质量成反比的实验中，以下做法错误的是()A．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D．求小车加速度时，可用天平测出装砂小桶(或砝码)质量M,以及小车的质量M，直接用公式a=M,g/M求出．【例题4】实验后根据实验数据作出了a—F关

5、系图线如图甲、乙所示；a-关系图线如图丙所示，请分析其原因各是什么？  【反馈练习】1．按实验要求装置好器材后，应按一定步骤进行实验，下列操作步骤的安排顺序不尽合理，请按合理的顺序将字母代号填写在下面横线上____________________________．A．保持砂桶里砂子的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次．B．保持小车质量不变，改变砂桶里砂子的质量，测出加速度，重复几次．C．用天平测出小车和小桶的质量．D．平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动．E．挂上小桶，放进砂子，接通打点

6、计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列点．F．根据测量的数据，分别画出a-F和a一图象．G．在每条已打点的纸带上，选取比较理想的部分，算出加速度．2．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的加速度a和力F的关系的有关资料记录在表1中，将测得的反映加速度a和质量m关系的资料列在表2中.表1a(m·s-2)1.984.065.958.12F(N)1.002.003.004.00表2a（m·s-2)2.042.663.233.981/m(kg-1)0.500.670

7、.801.00(1)根据表中所列数据，在图中分别画出a-F图象和a-图象.(2)从图象可以判定：当m一定时，a与F的关系为______________；当F一定时，a与的关系为__________________.(3)由a-F图象可知m=__________．(4)由a-图象可知F=________．4．如图是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是()A．形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B．形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C．形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过

8、大D．形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小5．一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，图3-3-7是打出的纸带的一段．(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图3-3-7给出的数据可求出小车下滑的加速度a＝___________________．(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需要测量的物理量有______________．用测量的量及加速度a表示阻力的计算式为f=_____________．【反思】