《实验 探究加速度与力、质量的关系》导学案.doc

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1、高一物理WL-09-11-0000402《实验：探究加速度与力、质量的关系》导学案编写人：张平审核人：王晓秋编写时间：2009-11-15【学习目标】1.认识影响加速度的因素一力和质量.2.通过实验测最加速度、力、质量，分别作出加速度与力、加速度与质最的关系图象.3.能根据图象得出加速度与力、质量的关系.4.体会“控制变量法"对研究问题的意义.【重点难点】1.体验实验探究过程：明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论.2.初步认识数据处理时变换坐标轴的技巧.3.初步了解将“不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法.4.会对实验误差作初步分

2、析.【知识链接】1.探究加速度与力、质量的关系（1）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，还与物体冇关.（2）物体的质量一定时，受力越大，其加速度就;物体的受力一定时，质量越小，加速度就.（3）探究加速度与力的定量关系时，应保持物体不变，测量物体在的加速度；探究加速度与质量的关系时，应保持物体不变，测量不同质量的物体在下的加速度.2.制定实验方案时的两个问题（1）测量物体的加速度可以用刻度尺测量，并用秒表测最,由公式算出.也可以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.（2）在这个实验屮也可以不测加速度的具体数值，这是因

3、为我们探究的是关系.3.怎样由实验结果得岀结论在本探究实验屮，我们猜想物体的加速度与它所受的力成，与质量成,然后根据实验数据作出图象和图象，祁应是过原点的直线.【问题探究】当研究三个或三个以上的参量Z间的关系时应采用什么研究方法？在探究加速度与力的关系时，这个力应是物体所受的合力，如何为运动物体提供一个恒定的合力？在研究加速度与质量的关系时，为什么要描绘d—丄图象，而不是a~m图彖？m1.控制变量法研究三个量Z间的关系时，先要保持某个量不变，研究另外两个量之间的关系，再保持另一个量不变，研究其余两个量Z间的关系，然后综合起来得出结论.这种研究问题的方法叫控

4、制变量法，是物理学屮研究和处理问题时经常用到的方法.例如本实验中：控制加不变,研究加速度d与外力F的关系；控制F不变，研究加速度。与质量加的关系.1.探究加速度与力的关系（1）探究加速度与力的关系，这个力应该是物体所受的合力，故探究时应设法使你测出的力就是该物体的合力.采川案例屮的设计方案时，近似认为祛码和托盘的重力就是小车所受的合力，这就必须平衡掉小车运动过程屮所受的摩擦力,具体方法是：将木板固定打点计时器的一端垫高到一个适当的角度，使重力沿斜面的分力与摩擦力平衡，使得连有纸带的小车在上面轻轻一推恰能匀速下滑为止.（2）利用所测得的数据在a~F坐标上描点

5、并连线，所连的胃线应通过尽可能多的点,不在育线上的点应均匀分布在肓线两则，这样所描的盲线可能不过原点，如图4一2—1所示.图4一2—1图（“）是由于平衡摩擦力时斜面倾角太小，未完全平衡摩擦力所致；图（b）是由于平衡摩擦力时斜血倾角太大，平衡摩擦力过度所致.特别提醒：平衡摩擦力时要使小车拖着纸带，使纸带通过打点计时器，并且使打点计时器处于工作状态，通过打下的纸带判断小车是否做匀速直线运动，从而判断是否已经平衡了摩擦力.2.在研究加速度与质量的关系时，为什么描绘d—丄图象，而不是描绘a~m图象？tn在相同力的作用下，质量加越大，加速度越小.这可能是匕与加成反比

6、"，但也可能是2与加2成反比,,，其至可能是更复杂的关系.我们从最简单的情况入手，检验是否％与加成反比二实际上“d与加成反比"就是“d与丄成正比”，如果以丄为横坐标，加速度d为纵坐标建mm立坐标系，根据a—丄图象是不是过原点的育•线，就能判断加速度a是不是与质量m成反m比.当然，检图彖是不是双曲线，也能判断它们Z间是不是反比例关系，但检杏这条曲线是不是双曲线并不容易；而采用。一丄图彖，检杳图线是不是过原点的倾斜頁•线，就m容易多了.这种“化曲为育"的方法是实验研究屮经常采用的一种有效方法，在以后的学习中也会用到.3.实验屮需注意的事项（1）平衡摩擦力时不要

7、挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和祛码的质量，还是改变小车及祛码的质量，都不需要重新平衡摩擦力.（2）平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加祛码的总质量远大于祛码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，祛码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.（3）小车应靠近打点计时器且先接通电源再释放小车.（4）作图象时，要使尽可能多的点分布在所作氏线上，不在肓线上的点应尽可能均匀地分布在所作直线两侧.离右•线较远点是错误数据，可舍去不予考虑.【典型例题】应用点一：数据处理例1：若测得某一物体加一定时，d与F的关系的有关数据资料如下表.a!(m

8、-s2)1.984.065.958」2F/N1.002.003.0