暑期衔接-物理-上海-高二升高三-用dis研究加速度与力、加速度与质量的关系

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1、精锐教育学科教师辅导教案学员编号：年级：高三课时数：3学员姓名：辅导科目：物理学科教师：刘静授课主题与类型用DIS研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系T实验基本原理与误差分析C实验专题分析T实验综合设计与应用星级★★★★★★★★★★教学目标教学内容Ⅰ.课堂导入实验物理和理论物理是物理学的两大分支。物理学中每个概念的确立、原理和定律的发现，无不有坚实的实验基础。即使最严谨的理论也必须通过实验的检验，才能得到证实公认，实验是物理学的基础。控制变量是物理实验中常用一种实验方法，而牛顿第二定律是高考物理重要的动力学知识，是整个动力学的柱，也是难点，本节课就应用此实验方

2、法结合DIS去验证牛顿第二定律！！@Ⅱ.同步讲解[实验目的]（1）研究小车在质量一定的情况下，加速度与作用力的关系。（2）研究小车在受力一定的情况下，加速度与质量的关系。[实验器材]DIS（位移传感器、数据采集器、计算机等）、带滑轮的轨道、小车、钩码、小车配重片、天平等。23www.1smart.org中国领先的中小学教育品牌[实验步骤]（一）用DIS研究小车在质量一定的情况下，加速度与作用力的关系。（1）用天平测量小车的质量（含位移传感器的发射器）。（2）测量钩码的重力（作为对小车的拉力）。（3）将位移传感器的接收器固定在轨道的一端，并连接到数据采集器。将发射器

3、固定在小车上，同时打开其电源。（4）开启数据采集器电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“牛顿第二定律”，出现软件界面。（5）用细线连接小车，跨过滑轮系住钩码。点击“开始记录”并释放小车，让其在外力F的作用下运动，界面实时显示小车的运动状态的图像。当小车到达终点时，点击“停止记录”，得到v－t图。（6）拖动滚动条，将需要的图像显示在窗口中，点击“选择区域”，用鼠标在图线中选择“开始点”和“结束点”，计算机自动计算出所选区域的加速度值。（7）将加速度a和外力F记录在表格中内相应的位置。a/m·s－2F/N（8）保持小车的质量不变，改变钩码的大小重复实验，得到一组

4、数据（至少5组）。[数据处理]（1）将实验数据记录在表格中。（2）根据实验数据，绘出a－F图像。[实验步骤]（二）用DIS研究小车在受力一定的情况下，加速度与质量的关系。（1）—（6）同上。23www.1smart.org中国领先的中小学教育品牌（7）将加速度a和质量m记录在表格中相应的位置。a/m·s－2m/kg（8）保持钩码的大小不变，改变小车质量并重复实验，得到一组数据（至少5组）。[数据处理]（1）将实验数据记录在表中。（2）根据实验数据，绘出a－m图像，通过重新设置变量，使图像成为一条直线。[实验结论]：【实验注意事项】①轨道尽量水平，实验之前要平衡摩擦

5、力。方法是将长木板不带定滑轮的一端垫起，而垫起的位置要恰当，使小车在不挂钩码时，能在轨道上作匀速直线运动。原理是用重力的分量平衡摩擦力，在位置确定以后，不能再更换倾角。②该实验中系统的加速度a＝，对小车而言，细绳的拉力为T提供合外力：a＝＝；T＝mg；要使T＝mg，必须满足的条件是：M>>m，只有这样，才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力。二．题型分类：题型一：实验基本方法与原理【例1】（★★★）关于验证牛顿运动定律的实验，下列说法中符合实际情形的是（）A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车

6、质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系【答案】D23www.1smart.org中国领先的中小学教育品牌【例2】（★★★）在探究牛顿第二定律实验中，得到以下数据：物体质量不变时，加速度a与物体所受合力F的对应数据如表1；物体所受合力不变时，加速度a和物体质量的倒数1/M的对应数据如表2。表1表2a(m·s—2)1.02.0

7、4.06.08.1F（N）0.51.02.03.04.0a(m·s—2)1.02.02.73.04.00.250.500.690.801.0（1）分别画出a~F图象和a~1/M图象。（2）由a~F图象得到的结论是；由a~1/M图象得到的结论是【答案】（1）如图所（2）物体的加速度与物体所受的合力成正比物体的加速度与物体的质量成反比变式训练：（★★★）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加

8、速度。（2