高中物理 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系导学案 新人教版必修1

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1、§4－2实验：探究加速度与力、质量的关系【课堂探究】导入新课1．牛顿第一定律向我们阐述了哪几个方面的含义？2．惯性体现物体运动状态改变的难易程度，其大小由什么决定？3．运动状态由哪个物理量来描述？4．体现运动状态改变即速度的改变情况的物理量是什么？提出问题问题1：请同学们先猜一猜加速度大小跟什么有关？问题2：请同学们根据你的经验猜一猜加速度与力、质量有什么关系？力越大，加速度越；质量越大，加速度越。问题3：力越大，加速度越大——a∝F，a∝F2，a∝F3？质量越大，加速度越小——a∝，a∝，a∝？设计实验问题4：研究一个物理量同时与两个物理量有什么关系，应当采用什么方法进行研究？问题5：保

2、持质量一定，怎样研究加速度与力的关系，或保持力一定，怎样研究加速度与质量的关系？问题6：如何测量物体的加速度？问题7：绳拉小车的力是小车受的合力吗？问题8：我们必须要使绳拉小车的力成为小车受到的合力，否则还要计算滑动摩擦力，使问题复杂化，那么怎样抵消摩擦力的影响呢？进行实验1．实验器材。2．实验步骤（1）安装器材，平衡摩擦力。（2）取小车研究（质量一定），用三组不同数量的钩码去拉小车，分别打出几条纸带，用天平称出每次拉小车的钩码的质量，算出重力，分析纸带，求出小车运动的加速度。数据记录于表一。（3）取小车研究，在拉力不变的情况下（钩码质量一定）改变小车上的砝码个数（三组），从而找出几条

3、不同的纸带，记录小车及车上砝码的质量，求出小车运动的加速度。数据记录于表二。（4）整理器材。3．实验注意事项（1）纸带与细绳要和木板，小车运动要平稳。（2）平衡摩擦力时应注意。（3）要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。（4）先接通电源，再释放小车，当小车停止运动时应及时。处理数据1．数据记录表一m=kgF/Na/m•s-2（1）根据记录的数据，作出a-F图象，即在图1中描点、连线。通过连线可知，在误差运许的范围内，所描绘各点大致分布在一条过坐标原点的直线上。（2）实验结论：。2．数据记录表二F=m/kg1/m(kg-1)a/m•s-2（1）根据记录的数据作

4、出力F不变时，作出a-1/m图象，即在图2中描点、连线。通过连线可知，在误差运许的范围内，所描绘各点大致分布在一条过坐标原点的直线上。1/maFa（2）实验结论：。图1图2【例题分析】某学生用如图所示的装置做实验时，保持小车的质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：F/N0.200.300.400.50a/ms-20.100.210.290.40根据表中的数据在中作出a-F图线。（1）把图线延长，看看图线是否通过原点？如果不通过原点，试分析在操作过程中可能遗漏了哪个步骤？（2）这条图线在F轴上截距有何物理意义？Fa【课后检测】1．外力是使物体产生_____________的原

5、因．物体运动状态发生改变时，物体一定具有___________，物体一定受到____________的作用．2．质量一定时物体的加速度与它所受的外力成；外力一定时加速度与物体的质量成。3．某两个同学用图所示的装置（图中A为小车，B为带滑轮的长木板，C为水平桌面），分别在《探究加速度与外力间的关系》实验中，各自得到的图象如图下中甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是，乙是．　　4．在保持质量不变时加速度与物体受力间关系的实验中（使用上图所示的装置），小车质量M和砝码质量m分别选取下列四组值．（）A．M=500g，m分别为50g、70g、100g、125gB．M=500g，m分别为20g、30g

6、、40g、50gC．M=200g，m分别为50g、75g、100g、125gD．M=200g，m分别为30g、40g、50g、60g若其它操作都正确，那么在选用组值测量时所画出的图线较准确．在选用此组值，m取g时实验误差较大．　5．a、b、c、d四位同学在做《验证牛顿第二定律》的实验（使用上图所示的装置），设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，分别得出如下图中a、b、c、d四条图线，其中图a、b、c是a—F图线，图d是a—1/M图线，则以下列说法中正确的是：（）A．a和b较好地把握了实验条件M远大于mB．c和d则没有把握好实验条件M远大于mC．a同学长木板的倾角太小，而b

7、同学长木板倾角太大D．a、b、c三同学中，c同学较好地完成了平衡摩擦力的操作6．关于力和运动的关系,下列说法中正确的是()A．物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用B．物体的位移不断增大,表示物体必受力的作用C．物体朝什么方向运动,则这个方向上物体必受力的作用D．物体的速度大小不变,则其所受的合力必为零7．某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计