实验 探究加速度与力、质量的关系导学案.doc

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1、实验：探究加速度与力、质量的关系【学习目标】1.认识影响加速度的因素一力和质量.2•通过实验测量加速度、力、质量，分别作出加速度与力、加递度与质量的关系图象.3•能根据图象得出加速度与力、质量的关系.4休会“控制变量法”对研究问题的意义.【知识链接】1•探究加速度与力、质量的关系(1)物休运动状态变化的快慢，也就是物体的大小，与物休的有关，还与有关(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，应保持物休不变，测量物休在的加速度;探究加速度与质量的关系吋，应保持物体不变，测量不同质量的物

2、休在下的加速度。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,并用秒表测量,由公式算出.也可以在运动物休上安装一条通过打点计时器的纸带，根据来测量加速度。(2)在这个实验中也可以不测加速度的具休数值，这是因为我们探究的是关系.3•怎样由实验结果得出结论在本探究实验中，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，都应是过原点的直线。【问题探究】当研究三个或三个以上的参量之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

3、量的关系时，为什么要描绘宀丄图象，而不是宀刃勾象？m1•控制变量法研究三个量之间的关系时，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，研究其余两个量之间的关系，然后综合起来得出结论•这种研究问题的方法叫控制变量法，是物理学中研究和处理问题时经常用到的方法•例如本实验中：控制刃^变，研究加速度力与外力刊勺关系；控制£不变，研究加速度n与质量加勺关系.2•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休的合力•采用案例中的设计方案时，近似认为硅码和托盘的重力就是小车所受的合

4、力，这就必须平衡掉小车运动过程中所受的摩擦力，具休方法是：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•(1)利用所测得的数据在旷甩标上描点并连线，所连的直线应通过尽可能多的点，不在直线上的点应均匀分布在直线两则，这样所描的直线可能不过原点，如图4-2—1所示.图(a)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面倾角太大，平衡摩擦力过度所致。特别提醉：平衡摩擦力吋要使小车拖着纸带，使纸带通过打点计吋器，并且使打点计吋器处于工作状态，

5、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。1.在研究加速度与质量的关系时，为什么描绘&图象，而不是描绘宀象？m在相同力的作用下，质量刃越大，加速度越小•这可能是“力与刃成反比”，但也可能是“力与沏戈反比”，甚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。与砌戈反比”.实际上J与劝戈反比”就是。与丄成正比”，如果以丄为横坐标，加速度玄为纵mm坐标建立坐标系，根据宀丄图象是不是过原点的直线，就能判断加速度匂是不是与质塑mm成反比•当然，检查心碣象是不是双曲线，也能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条Illi线是不是

6、双Illi线并不容易；而采用旷丄图象，检查图线是不是过原点的倾斜直线，m就容易多了•这种“化曲为直”的方法是实验研究中经常采用的一种有效方法，在以后的学习中也会用到.2.实验中需注意的事项(1)平衡摩擦力时不要挂重物,整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变托盘和琏码的质量，还是改变小车及眩码的质量，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耘码的总质量远大于誌码和托盘的总质量的条件下进行•只有如此，磁码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.(9小车应靠近打点计时器且先接通电源再释放小车.(1)作图象时，要使尽可能多的点

7、分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能均匀地分布在所作直线两侧.离直线较远点是错误数据，可舍去不予考虑•【典型例题】应用点一：数据处理例上若测得某一物休〃L定时，玄与刊勺关系的有关数据资料如下表.扔（m・s'）1.984.065.958.121.001003.004.00(1)根据表中数据，画出宀硝彖.(刀从图象可以判定：当定时，N与刊勺关系为.解析：山表格中的数据可知，刀与崩加的倍数大致相等，可先假设刃与娥正比，则图象是一条过原点的直线•同时因实验中不可避免地出现误差，研究误差产生的原因，从而可减小误差，增大实验的准确性•连线时应使直线过尽可能多的点

8、，不在直线上的点应大致分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据,不予考虑.因