探究加速度与物体质量、物体受力的关系教学案.doc

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1、探究加速度与物体质量、物体受力的关系一.考点整理实验过程1.实验目的：学会用控制变竄法研究物理规律；探究加速度与力、质量的关系；掌握利用图像处理数据的方法.纸带打点计时器实验台2.实验器材：、纸带、复写纸（电火花计时器不用此器材）、小车、一端附有的长木板、小盘、夹子、细细、交流电源、导线、天平、刻度尺、祛码、.3.实验原理：采収法，即先控制小车的质量〃不变，探究加速度“与力F的关系；再控制小盘和祛•码的质量不变，即力尸不变，探究加速度a与小车质量彩的关系.4.实验装置：如图所示.5.实验步骤：①用天平测量小盘质量方和小车质

2、量心②按照实验装置图把实验器材安装好，但不要把悬挂小盘的细纯系在小车上（即不给小车牵引力）；③平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一*端下而垫上一块薄木块，使小车下滑；④小盘通过细细绕过滑轮系于小车上，先后,収下纸带编号码；⑤保持小车质量刃不变，改变祛码和小盘的质量加,重复步骤④;⑥在每条纸带上选収一段比较理想的部分，测加速度/⑦描点作图，作厲-厂图像：⑧保持祛码和小盘质量方不变，改变小车质量加重复步骤④和⑥；作刃-沪图像.6.实验结论：物体的加速度与合外力成，与质量成.7.误差分析：①因实验原理不完善引起的误差：本实验用小

3、盘和祛码的总重力/昭代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要于小盘和祛码的总重力.②摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板都会引起误差.8.注意事项：①实验方法：控制变量法.②平衡摩擦力：在平衡摩擦力时，不要,但小车应连着纸带且接通电源.用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡.③不重复平衡摩擦力：平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和祛码的总质量还是改变小车和祛码的总质量，都不需耍重新平衡摩擦力.④实验条件:m卅只有如此，

4、小盘和祛码的总重力才可视为小车受到的拉力.⑤一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始吋小车应尽量靠近，并应先，后，且应在小车到达滑轮前按住小车.⑥作图：作图时两轴标度比例要适当•各量须采用国际单位.这样作图线吋,坐标点间跖不至于过密，误差会小些.二.思考与练习思维启动1.如图（小是验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50IIz的交流电源，打点的时间间隔用AF表示.在小车质量未知的情况下，某同学设计了-种方法用來探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与英质量间的关系”.⑴完成下列实验步骤中的填空：%1

5、平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调報木板右端的髙度，用手轻拨小车，直到打点计吋器打出一系列的点.%1按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入祛码.%1打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中祛码的质量皿%1按住小车，改变小车中祛码的质量，重复步骤③.%1在每条纸带上淸晰的部分，每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s,6,….求出与不同加相对应的加速度&•%1以祛码的质量加为横坐标，/为纵坐标，在坐标纸上作出沪-刃关系图线.若加速度与小车和祛码的总质量成反比，则刖与加应

6、成关系（填"线性”或“非线性”）.⑵完成下列填空：%1本实验中，为了保证在改变小车中祛码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是•%1设纸带上三个相邻计数心的间距分别为s：、S2和弘“可用®、S3和A广表示为a=•图（方）为用米尺测昴某一纸带上的Si、S3的情况，山图可读出s二mm,S3二―mm,山此求得加速度的大小臼=m/s2.%1图（c）所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为,小车的质量为・(a)(b)2.某同学设计了一个探究

7、小车的加速度臼与小车所受拉力尸及质用/〃关系的实验，图（&）为实验装置简图，所用交流电的频率为50Hz.（1）为了研究加速度和质量的关系，在实验中必须采用控制变量法，应保持不变，用砂桶及砂所受的重力作为，图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/.s2（保留三位有效数字）实验序号12345678小车加速度自/m・s"20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小车质量刃/kg0.250.290.330.400.5

8、00.711.001.67⑵在本次实验屮，实验小组通过改变小车质嵐共做了8组实验，得到下表所示的实验数据，通过分析表中数据，你得出的结论是：现需通过图象进一•步验证你的结论，可利用表格数据作图，应在坐标纸中画岀图线.⑶在某次实验中为研究加速度和力的关系，根据测得的多细数据可画出日-F关系图线，如图所示.