（人教版新教材）《实验：探究加速度与力、质量的关系》1课件.ppt

1、2实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系目标体系构建目标体系构建课前预习反馈课前预习反馈课内互动探究课内互动探究素养脉络构建素养脉络构建课堂达标检测课堂达标检测夯基提能作业夯基提能作业目标体系构建目标体系构建【思维脉络思维脉络】课前预习反馈课前预习反馈一、实验思路一、实验思路1实验装置实验装置将小车置于将小车置于_上，通过滑轮与上，通过滑轮与_相连。小车可以在相连。小车可以在槽码的牵引下运动。槽码的牵引下运动。水平木板水平木板槽码槽码质量不变质量不变拉力拉力拉力拉力拉力不变拉力不变质量质量质量质量天平天平纸带上纸带上第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（

2、2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)方法方法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：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，即位移之比就等于加速度之比，即_。3力的测量：力的测量：小车所受的拉力小车所受的拉力_合力，用悬挂物重力替代小合力，用悬挂物重力替代小车所受的拉力。车所受的拉力。(条件是槽码的质量要比小车的质量小很多条件是槽码的质量要比小车的质量小很多)替代替代第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（201

3、9）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)课内互动探究课内互动探究第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)一、实验步骤一、实验步骤1安装实验器材：安装实验器材：将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部。点计时器后挂在小车尾部。2平衡摩擦力：平衡摩擦力：用薄垫块将一端

4、垫高，调整其倾斜程度，直到小车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。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：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在细线一端挂上重物，另一端通过定滑轮系在小车前端。端。4收集纸带数据：收集纸带数据：将小车靠近打点计时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，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。出小车的加速度。第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2

5、019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)5改变小车受力：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(总总质量仍远小于小车质量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。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)重复步骤重复步骤4，多做几次实验，并记录好相应纸带的编号

6、及所挂槽码，多做几次实验，并记录好相应纸带的编号及所挂槽码的总重力的总重力m2g、m3g第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)6改变小车质量：改变小车质量：(1)保持重物保持重物(小车所受的拉力小车所受的拉力)不变，通过增加或减少小车上的砝码不变，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

7、及小车和砝码的总质量动情况。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，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：求加速度：用公式用公式xaT2，求得小车的加速度，求得小车的加速度a，将得到的数据，将得到的数据填入相应表格中，以便进行数据处理。填入相应表格中，以便进行数据处理。第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与

8、力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)二、数据收集与分析二、数据收集与分析1列列F、a数据收集表：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：把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中：物理量物理量123456作用力作用力(槽码的重力槽码的重力)加速度加速度a第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)2作作aF图像的方法：图像的方法：以以a为纵坐标，为纵坐标，F为横坐标，根据数据作为横坐标，根

9、据数据作aF图像，用曲线拟合测量点，找出规律，分析图像，用曲线拟合测量点，找出规律，分析a与与F的关系。的关系。第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)3列列M、a收集数据收集数据把不同质量的小车把不同质量的小车(小车和砝码小车和砝码)在相同力的作用下产生的加速度填在在相同力的作用下产生的加速度填在表中：表中：第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究

10、加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)三、注意事项三、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。擦力。2实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于槽

11、码的总质量。只有实验中必须满足小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。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各纸带的加速度各纸带的加速度a，都应是该纸带上的平均加速度。，都应是该纸带上的平均加速度。第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)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

12、分布在所作直线两侧。离直线较远的点是错误数据，可舍去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。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。释放时小车应靠近打点计时器，且先接通电源再放开小车。第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)用如图所示的装置研究在作用力用如图所示的装置研究在作用力F一定一定时，小车的加速度时，小车的加速度a与小车质量与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如的

13、关系，某位同学设计的实验步骤如下：下：一一对实验原理及操作过程的考查对实验原理及操作过程的考查典例剖析典例剖析 典题典题 1第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)A用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量；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；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；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将电磁打点计时器接在电压为6 V的蓄电池上

14、，接通电源，放开的蓄电池上，接通电源，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；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录每次增加后的M值，重复上述实验；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；分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；G作作aM关系图像，并由图像确定关系图像，并由图像确定aM关系。关系。第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4

15、章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)(1)该同学漏掉的重要实验步骤是该同学漏掉的重要实验步骤是_，该步骤应排在，该步骤应排在_步实验之后。步实验之后。(2)在上述步骤中，有错误的是在上述步骤中，有错误的是_，应把，应把_改改为为_。(3)在上述步骤中，处理不恰当的是在上述步骤中，处理不恰当的是_，应把，应把_改为改为_。思路引导：思路引导：掌握实验原理及操作过程是处理该类问题的关键。掌握实验原理及操作过程是处理该类问题的关键。平衡摩擦力平衡摩擦力BD电压为电压为6 V的蓄电池的蓄电池6 V以下低压交流学生电源以下低压交流学生电源Ga

16、M第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)1(2019浙江省嘉兴一中高一上学期期中浙江省嘉兴一中高一上学期期中)如图所示是如图所示是“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”实验装置：实验装置：对点训练对点训练(1)下

17、图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是_(选填字母选填字母)。C第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)(2)在平衡阻力后，当小车总质量在平衡阻力后，当小车总质量_(填填“远大于远大于”“”“远小远小于于”或或“近似等于近似等于”)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重力大小近似等

18、于小车运动时所受的拉力大小。实验时可通过增减小盘中中_(选填选填“50 g钩码钩码”或或“1 g砝码砝码”)的个数来改变拉力的大的个数来改变拉力的大小。小。解析：解析：(1)平衡阻力时，小车前面不能有拉力，小车后面要连接纸平衡阻力时，小车前面不能有拉力，小车后面要连接纸带，纸带要穿过打点计时器，故选带，纸带要穿过打点计时器，故选C。(2)为减小误差，小车总质量要远大于小盘及盘内物体的总质量；实为减小误差，小车总质量要远大于小盘及盘内物体的总质量；实验时应通过增减验时应通过增减“1 g”砝码的个数来改变拉力的大小。砝码的个数来改变拉力的大小。远大于远大于1 g砝码砝码第4章 2.实验：探究加速度

19、与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)在做在做“探究加速度与力、质量的关探究加速度与力、质量的关系系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和和F关关系的有关资料记录在表一中。将测得的反映加速度系的有关资料记录在表一中。将测得的反映加速度a和质量和质量M关系的有关关系的有关资料记录在表二中。资料记录在表二中。表一表一 表二表二 二二实验数据的分析与处理实验数据的分析与处理典例剖析典例剖析 典

20、题典题 2a/(ms2)1.98 4.06 5.95 8.12F/N1.00 2.00 3.00 4.00第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)正比关系正比关系反比关系反比关系0.5 kg4 N第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质

21、量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)2某同学用如图某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：有关此实验的问题：(1)该同学在实验前准备了图该同学在实验前准备了图1中所示的实验装置及下列辅助器

22、材：中所示的实验装置及下列辅助器材：A交流电源、导线交流电源、导线B天平天平(含配套砝码含配套砝码)C秒表秒表D刻度尺刻度尺E细线、沙和小沙桶细线、沙和小沙桶其中不必要的器材是其中不必要的器材是_(填代号填代号)。对点训练对点训练 C第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图的

23、运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示，已知打点计时器所示，已知打点计时器打点的时间间隔打点的时间间隔T0.02 s，测得，测得A点到点到B、C点的距离分别为点的距离分别为x15.99 cm、x213.59 cm，则在打下点迹，则在打下点迹B时，小车运动的速度时，小车运动的速度vB_ m/s；小车做匀加速直线运动的加速度；小车做匀加速直线运动的加速度a_ m/s2。(结果保留三位结果保留三位有效数字有效数字)0.6801.61第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019

24、）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)(3)在验证在验证“质量一定，加速度质量一定，加速度a与合外力与合外力F的关系的关系”时，某学生根据时，某学生根据实验数据作出了如图实验数据作出了如图3所示的所示的aF图像，其中图线不过原点的原因是图像，其中图线不过原点的原因是_，图线在末端弯曲的原因是，图线在末端弯曲的原因是_。平衡摩擦力过度平衡摩擦力过度沙和沙桶的质量太大沙和沙桶的质量太大第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章

25、2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)(3)由图由图3所示图像可知小车的拉力为所示图像可知小车的拉力为0时，小车的加速度大于时，小车的加速度大于0，说明，说明合外力大于合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大；该实，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大；该实验中当小车的质量远大于沙和沙桶的质量时，才能近似认为细线对小车验中当小车的质量远大于沙和沙桶的质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于沙和沙桶的总重力大小

26、，随着的拉力大小等于沙和沙桶的总重力大小，随着F的增大，即沙和沙桶的质的增大，即沙和沙桶的质量增大，逐渐地沙和沙桶的质量不再满足小车质量远大于沙和沙桶的质量增大，逐渐地沙和沙桶的质量不再满足小车质量远大于沙和沙桶的质量，因此会出现较大误差，图像会产生弯曲。量，因此会出现较大误差，图像会产生弯曲。第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)素养脉络构建素养脉络构建第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第

27、一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)课堂达标检测课堂达标检测第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)夯基提能作业夯基提能作业第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)第4章 2.实验：探究加速度与力、质量的关系人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共41张PPT)