2019-2020年高中物理 4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》导学案 新人教版必修1

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1、2019-2020年高中物理4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》导学案新人教版必修1【学习目标】1．理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。2．学会用控制变量法探究物理规律。3．经历实验的操作和测量的过程，以及通过图像处理实验数据的过程，体验如何平衡摩擦力、减小系统误差（钩码所受的重力不等于小车所受的拉力等）的操作办法。(重点、难点)【学法指导】1．学会用控制变量法探究物理量规律。2．学会用图像发处理实验数据，探究物理量之间的关系。【知识链接】1.牛顿第一定律使我们认识到：物体运动状态及其改变是由它所受的决定

2、的；而决定物体运动状态改变难易程度的惟一因素是它的。2.加速度是描述变化快慢的物理量，利用纸带测量加速度时应采用法，既简便又能充分利用各段位移有效减小实验的偶然误差。3.第二章第一节的实验证明：小车在重物牵引下的运动是不变的运动，即匀变速直线运动。【学习过程】课前预习部分：阅读P71—P74，完成以下内容知识点一、物体的加速度与它所受的力以及自身的质量有关问题1：根据前面的学习，我们可以推理出“物体的加速度一定与它所受的力以及自身的质量有关”，请你指出得出这个结论的知识要点。问题2：根据日常经验和观察到的事实，我们发现：物

3、体的质量一定时，受力越大，它获得的加速度；物体受力一定时，它的质量越小，加速度。你由此猜想物体的加速度与它所受的力及它的质量是怎样的关系？并写出对应的关系式。知识点二、实验的基本思路与数据处理方法问题3：为了检验自己的猜想是否正确，请说明你设计实验的基本思路？保持不变，测量，分析加速度与力的关系；保持不变，测量，分析加速度与质量的关系。这种先控制某个参量不变，研究某两个参量之间变化关系的方法叫。问题4：为了检验自己的猜想是否正确，通过实验测出几组需要的物理量之后，你将如何建立坐标系，由作出的图像直观、简便的得出结论？要验证

4、与成反比，作什么图像更好？知识点三、制定实验方案本实验需要测量的三个物理量是：、、。质量用测量；如果是初速度为0的匀加速运动，可以用测量位移并用测量时间，由算出加速度，也可以在运动物体上安装一条纸带，利用纸带上打出的点测量加速度。问题5：现实中，仅受一个力的物体几乎是不存在的，那么，实验中力F的含义是什么？合力F的作用效果与一个单独的力的作用效果是否相同？问6：在教材P73参考案例一和参考案例二的实验装置中，我们认为哪个物体施加的力是使小车做加速运动的力？怎样测量这个力?测出的力与实际的力近似相等的条件是什么？问题7：在教

5、材P73参考案例二的实验装置中，把木板的一端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力（即平衡摩擦力）的操作要点是什么？你用什么方法判断小车沿木板做匀速运动？实验室做实验部分：按教材P73参考案例二的实验装置通过实验完成以下内容一、实验器材电火花计时器、纸带、墨粉纸盘、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、砝码、刻度尺、细线、220V交流电源、天平、垫块。二、实验步骤1．用天平测出小车的质量M和小盘（含重物）的质量m，把数值记录下来。M0=m0=2．按教材P73图4.2-6将实验器材安装好（小车上不系细线）。3．平衡摩擦力

6、：不挂重物，把木板无滑轮的一端下面垫一薄垫块，反复移动其位置，直至小车恰好在斜面上做匀速直线运动为止（纸带上相邻点间距离相等）。4．将重物通过细线系在小车上，接通电源，放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码并记录此时所挂重物的重力F。保持小车的质量不变，改变所挂重物的重力，再做3次实验，在每次得到的纸带上标上号码，记录好所挂重物的重力以及计算相应纸带的加速度（要求将测量的位移标在纸带上）填入表格1。5．保持所挂重物的重力不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量M，接通电源，放开小车，用纸

7、带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码。继续在小车上加放砝码，再做3次实验，在每次得到的纸带上标上号码，记录好小车与砝码的总质量以及计算相应纸带的加速度（要求将测量的位移标在纸带上）填入表格2。表格1物体的质量一定，加速度与受力的关系实验次数加速度小车受力1234表格2物体受到的外力一定，加速度与质量的关系实验次数加速度小车与砝码总质量M/kg小车与砝码总质量的倒数1234三、数据处理1．分析加速度与力的关系依据表格1，作出关系图像。2.分析加速度与质量的关系依据表格1，作出关系图像和关系图像。3.实验结论：（根

8、据你所做的图像得出结论）【当堂检测】1．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是()A．“平衡摩擦力”的本质就是想法让小车受到的摩擦力为零B．“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力的下滑分力与所受到的摩擦阻力相平衡C．“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩