探究加速度与物体质量、物体受力的关系1.doc

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1、江苏省重点高中物理导学案实验学案15探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验步骤一、测质量二、仪器安装及平衡摩擦力三、保持小车的质量不变，研究a与F的关系－2实验次数加速度a/(m·s)小车受力F/N1234四、保持小盘和砝码的质量不变，研究a与M的关系－2小车和砝码的实验次数加速度a/(m·s)总质量M/kg123数据处理1．需要计算各种情况下所对应的小车加速度，可使用“研究匀变速直线运动”的方法：先在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离，Δx根据公式a＝计算加速度．T22．(1)根据表(一)，用纵坐标表示加速

2、度a，横坐标表示作用力F，作用力的大小F等于小盘和砝码的总重力，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，如果这些点是在一条过原点的直线上，便证明了加速度a与作用力F成正比．如图2所示．(2)根据表(二)．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和砝码的质量M，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，发现这些点落在一条类似反比函数的曲线上．我们猜想，a与M可能成反比．为了检验猜想的正确性，再用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和砝码总质量的倒数，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点．如果这些点落在一条过原点的直线上，就证明了

3、加速度与质量成反比．(如图3所示)题型一对实验原理的理解【例1】如图4所示的实验装置可以探究加速度与力、质量的关系，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比；从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总

4、质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a—F图象，图象是一条过原点的直线．①a—F图象斜率的物理意义是______________________________________．②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：________.(填“合理”或“不合理”)1江苏省重点高中物理导学案③本次实验中，是否应该满足M≫m这样的条件？答：________(填“是”或“否”)；理由是_____________________________________．(2)验证在合外力不变的情况下，加速度

5、与质量成反比；保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，应该以____________的倒数为横轴．题型二实验数据的处理【例2】某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量之间的关系实验中，不改变拉力，只改变物体的质量，得到了如下表所示的几组数据，其中第3组数据还未算出加速度，但对应该组已打出了纸带，如图5所示(长度单位：cm)，图中各点为每5个打点选出的计数点(两计数点间

6、还有4个打点未标出)．实验次数123456小车质量(g)200300400500600700小车加速度2.001.330.790.670.40(m/s2)小车质量的－15.003.332.502.001.671.00倒数(kg)(1)请由纸带上的数据，计算出缺少的加速度值并填入表中(小数点后保留两位小数)．(2)请在图6中建立合适的坐标，将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上，并作出平滑的图线．(3)由图象得出的结论是：_________________________1．在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质

7、量的关系”的实验时，下列说法中正确的是()A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮系在小车上B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车2．(2011·三明模拟)用如图7甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”实验时，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图中的直线Ⅰ，乙同学画出的a－F图象为下图中的直线Ⅱ.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况的四种解释

8、，其中可能正确的是()A．实验前甲同学没有平衡摩擦力B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了C．实验前乙同学没有平衡摩擦力2江苏省重点高中物理导学案D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了3．(江苏高考)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图8甲所示．(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时