4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 预习探究导学案-（2019） 新人教版高中物理高一必修一.docx

1、物理导学案 创编人： 审核人： 使用时间： 第 周 第 课时 编号：01第2节实验：探究加速度与力、质量的关系学习目标1学会用“控制变量法”探究加速度与力、质量的定量关系。2会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的aF、am图像。3通过图像探究加速度与力、质量的定量关系。重点：控制变量法的使用，以及如何提出实验方案并使实验方案合理可行难点：实验数据的分析与处理 预习案【实验思路】1实验装置将小车置于_上，通过滑轮与_相连。小车可以在槽码的牵引下运动。2实验思路(1)加速度与力的关系保持小车_改变槽码的个数测得不同_下小车运动的加速度分析加速度与_的变化情况找出二者之间的定量关系。(2)加速度与

2、质量的关系保持小车所受的_改变小车的质量测得不同_的小车在这个拉力下运动的加速度分析加速度与_的变化情况找出二者之间的定量关系。二、物理量的测量1质量的测量：可以用_测量。2加速度的测量方法1：由xat2计算出加速度a_。方法2：将打点计时器的纸带连在小车上，根据_打出的点来测量加速度。方法3：两个初速度为零的匀加速直线运动的物体，在相等时间内的位移之比就等于加速度之比，即_。3力的测量：小车所受的拉力_合力，用悬挂物重力替代小车所受的拉力。(条件是槽码的质量要比小车的质量小很多)我的疑惑：请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决 探究案一、实验步骤1安装实验器材：将小车置于带有定滑轮的木板

3、上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部。2平衡摩擦力：用薄垫块将一端垫高，调整其倾斜程度，直到小车运动时打点计时器在纸带上打出的点分布均匀为止。3悬挂重物：在细线一端挂上重物，另一端通过定滑轮系在小车前端。4收集纸带数据：将小车靠近打点计时器后开启打点计时器，并让小车由静止释放，打点计时器在纸带上打出一系列点，据此计算出小车的加速度。5改变小车受力：(1)保持小车的质量不变，通过增加槽码的数量，增加重物的质量(总质量仍远小于小车质量)。接通电源后放开小车，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及所挂槽码的总重力m1g。(2)重复步骤4，多做几次实验，并记录好相应纸带的编号及所挂

4、槽码的总重力m2g、m3g6改变小车质量：(1)保持重物(小车所受的拉力)不变，通过增加或减少小车上的砝码的方式，改变小车的质量，接通电源后放开小车，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及小车和砝码的总质量M1。(2)继续在小车上增加砝码，重复步骤6，多做几次实验，在每次实验得到的纸带上标上号码及小车和砝码的总质量M2、M37求加速度：用公式xaT2，求得小车的加速度a，将得到的数据填入相应表格中，以便进行数据处理。二、数据收集与分析1列F、a数据收集表：把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中：物理量123456作用力(槽码的重力)加速度a2作aF图像的方法：以a为纵坐标，

5、F为横坐标，根据数据作aF图像，用曲线拟合测量点，找出规律，分析a与F的关系。3列M、a收集数据把不同质量的小车(小车和砝码)在相同力的作用下产生的加速度填在表中：物理量123456小车和砝码质量M加速度a4作am图像的方法：分别以a为纵坐标、M和为横坐标，根据数据作aM图像和a1/m图像，分析a与M的关系。5实验结论：(1)对同一物体，当M不变时，物体的加速度a与所受力F成正比。(2)对不同物体，当F不变时，物体的加速度a与质量M成反比。三、注意事项1平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变槽码的个数，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。2实验中必须满足小

6、车和砝码的总质量远大于槽码的总质量。只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。3各纸带的加速度a，都应是该纸带上的平均加速度。4作图像时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。离直线较远的点是错误数据，可舍去不予考虑。5释放时小车应靠近打点计时器，且先接通电源再放开小车。思考与讨论典题1用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下：A用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量；B按图装好实验器材；C把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶；D将电磁打点计时器接在电压为6 V的蓄电池上，接通电源

7、，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；E保持小桶及其中沙子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验；F分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；G作aM关系图像，并由图像确定aM关系。(1)该同学漏掉的重要实验步骤是_，该步骤应排在_步实验之后。(2)在上述步骤中，有错误的是_，应把_改为_。(3)在上述步骤中，处理不恰当的是_，应把_改为_。【当堂检测】如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”实验装置：(1)下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是_(选填字母)。(2)在平衡阻力后，当小车总质量_远大于_(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)小盘及盘内物体的总质量时，小盘及盘内物体的总重力大小近似等于小车运动时所受的拉力大小。实验时可通过增减小盘中_(选填“50 g钩码”或“1 g砝码”)的个数来改变拉力的大小。43