2015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:

2、保持质量一定,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

3、几条不同的纸带,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

4、数据作出力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___________

5、__的原因.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20

6、g、30g、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

7、角太小,而b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

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