高中物理第四章牛顿运动定律专题4.2探究加速度与力、质量关系学案（无答案）新人教版必修1.doc

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1、1探究加速度与力、质量关系课堂达标要求：1、学会用控制变量法研究物理规律，2、实验探究加速度与力、质量的关系，学会利用函数图像分析物理量之间的关系 学习重点、难点：探究加速度与力、质量的关系，利用函数图像分析物理量之间的关系自主学习：1、实验原理：1、控制变量：（1）在描述物体运动快慢时我们通常取相同的时间比较位移的大小，这就是 法。 （2）物体运动状态变化的快慢，也就是物体_的大小，与物体的_有关，还与物体_有关，因此，在探究加速度与力、加速度与质量关系的实验中，也要施行 ，即可以先让 保持不变，探究 与 关系，再让 保持不变，探究 与 关系。2、物理量的测量：（1）用 测小车和重物的质量。

2、 （2）在运动物体上安装一条通过打点计时器的纸带，根据_来测量加速度.（3）要保证小车的合外力等于绳上拉力，必须先平衡摩擦，做法是 。要用重物的重力代替拉力，要始终保持小物块的质量 小车质量。拓展：初速度为零的匀加速直线运动，位移表达式为 ，可知当时间一定时其加速度与位移成 ，写成比例式为 。只需要比较相同时间物体的 ，就可以知道加速度的比。即a1/a2= 二、实验：探究加速度与力的关系。1、用天平测出小车和 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，让小车能拖着纸带在其上面做 运动（纸袋上点迹均匀）

3、。4、 把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先 再 ，取下纸带并标上号码。5、 保持 不变，改变 质量重复做上述试验，把力对应的纸带标好。6、 保持力（沙子质量）不变，改变小车质量重复做上述试验，将质量对应的纸带标好，计算出加速度。物理量 1 2 3 4 5 6作用力 F加速度 a物理量 1 2 3 4 5 6质量 M1/M加速度 a2练 1如图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中 A 为砂桶，B 为定滑轮，C 为滑块及上面添加的砝码，D 为纸带，E 为电火花计时器，F 为蓄电池，电压为 6 V，G 是电键，请指出图中的三处错误。答案：细绳与木板不

4、平行、要用交流电源、物块要靠近打点计时器课堂诊断训练1.观察物体的运动，我们发现加速度、物体受力和物体质量三者的关系可能是（ ）A.物体质量一定时，受力越大，其加速度越大B.物体质量一定时，受力越大，其加速度越小C.物体受力一定时，它的质量越大，其加速度越大D.物体受力一定时，它的质量越大，其加速度越小2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法中正确的是（ ）A.为了减小实验误差，悬挂物的质量应远小于车和砝码的质量B.为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响，需要把小车运动平面起始端抬高C.实验结果采用描点法画图象，是为了减小误差D.实验结果采用 a m1坐标作图，是为了便于根据图象

5、直观地作出判断3.在利用打点计时器“探究加速度与力、质量关系”的实验中，以下做法正确的是（ ）A.平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B.平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力C.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D.实验时，先放开小车，后接通电源4.如图所示，在探究加速度与力、质量的关系的演示实验中，若 1、2 两个相同的小车所受拉力分别为 F1、 F2，车中所放砝码的质量分别为 m1、 m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为 x1、 x2，则在实验误差允许的范围内，有( )A当 m1 m2、 F12 F2时， x12 x2 B当m1

6、 m2、 F12 F2时， x22 x1C当 m12 m2、 F1 F2时， x12 x2 D当 m12 m2、 F1 F2时， x22 x15如图所示的是做探究牛顿第二定律实验中打出的一条纸带，相邻记数点的时间间隔为 T，间距 x1、 x2、 x3xn已测量出(1)请写出三个不同的计算加速度的表达式(2)甲、乙两同学用同一装置做实验，画出了各自的 a F 图象(如图所示)这两个同学在做实验时，采用的哪一个物理量不同？试比较其大小6(2009潍坊模拟)为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中 G1、 G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过 G1、 G2光电

7、门时，光束被遮挡的时间 t1、 t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为 M，挡光片宽度为 D，光电门间距离为 x，牵引砝码的质量为 m.回答下列问题：（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况3下，如何判定调节是否到位？_(2)若取 M0.4kg，改变 m 的值，进行多次实验，以下 m 的取值不合适的一个是_A m15g B m215gC m340g D m4400g小结与反思：1、学到的方法有：2、学到的规律有：探究加速度与力、质量关系课堂导学题纲 2课堂预期达标要求1、学会用控制变量法研究物理规律，2、实验探究加速度与力、质

8、量的关系，学会利用函数图像分析物理量之间的关系 学习重点、难点：探究加速度与力、质量的关系，利用函数图像分析物理量之间的关系三、数据处理及探究：1、加速度与力的关系。实验结论：在保持 不变的情况下，通过实验探究，发现 a-V图线是 。说明力与加速度 。2、加速度与质量的关系。一、 先做出 a-m 图线，发现是一条 分析猜想 a-m 可能的关系并进行验证。实验结论：在保持 不变的情况下，通过实验探究，发现 a-1/m 图线是 。说明加速度与质量 。例题 1：在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出个纸带的加速度后，将加速度与力、质量的有关数值记入表中，如图，（ ） （） 物理量 1 2

9、 3 4 5 6作用力 F加速度 a物理量 1 2 3 4 5 6质量 M1/M加速度 a0 Fa0 Fa0 ma0 1/m4a0 1/m（ ） （ ）1、根据表中所列数据，分别划出 aF 图像和 a1/M 图像。2、从图像可以判定：当 M 一定时，a 与 F 的关系是 ；当 F 一定时，a 与M 的关系是 。3、由 a-F 图像可知 M= 。4、由 a-1/M 图像可知 F= 答案：成正比 成反比 0.5kg 4.2N课堂诊断训练1用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，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，乙同学画出的 aF 图象为

10、下图中的直线.直线、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原因的四种解释，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D乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了2.如图所示是在探究加速度与力、质量的关系实验中，根据实验数据描绘出的三条 a F 图线，下列说法中正确的是( )A三条倾斜直线所对应绳的拉力相同B三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同C直线 1 对应的小车和砝码的总质量最大D直线 3 对应的小车和砝码的总质量最大3在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在研

11、究加速度 a 与小车的质量 M 的关系时，由于没有注意始终满足 Mm 的条件，结果得到的图象应是图中的( )4 “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示50 F(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器打点的时间间隔为 0.02 s从比较清晰的点起，每 5 个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离该小车的加速度 a_ m/s 2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将 5 个相同的砝码都放在小车上挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度小车的加速度 a 与砝码盘中砝码总重力 F 的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力 F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980加速度 a(ms2 ) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70请根据实验数据作出 a F 的关系图象(3)根据提供的实验数据作出的 a F 图线不通过原点图线反映的实验结论是 。指出实验误差来源 。小结与反思：2、学到的方法有：3、学到的规律有：