牛顿第二定律（探究实验）

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1、呼和浩特市第一中学“361”教学模式高一年级物理学科导学案班级高一（）班姓名编号：人教版必修1第4章第二节课题：探究加速度和力、质量的关系编制人:马汀学习目标：1.通过阅读课本P71-74完成预学案2.通过课堂讨论，小组讨论领会实验目的，数据处理，误差分析的方法．3.通过做实验领会探究过程的科学性和合理性.预学案首先阅读课本P68-74，独立完成以下内容，建议用时5分钟。然后组内合作充分交流，建议用时3分钟。一、温故1.内容；一切物体总保持_____________状态或______状态，除非作用在它上面的力迫使它_______

2、______为止。2.理解：力不是维持物体运动的原因，而是物体运动状态的原因。运动状态用表示。3.惯性：惯性表征运动状态改变的程度。_______是惯性大小的唯一量度。二、知新1.实验目的：a.全面正确地认识与力、质量的关系．b.掌握用图象来分析实验数据，得出规律的方法2.实验原理加速度a与质量M、外力F都有关系．研究它们之间的关系时，先保持不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系；再保持物体所受的相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系．这种先控制某些参量不变，研究某两个参量之

3、间变化关系的方法叫控制变量法．探究案设疑互探展示评价一、探究问题：加速度与力和质量的关系。二、可提供实验器材：附有定滑轮的长木板*2、相同的小车*2、细线*2、钩码多个（已知质量）、砝码多个（已知质量）、刻度尺、宽口文件夹、打点计时器、纸带、低压交流电源；力传感器、位移传感器（可测加速度）三、辅助思考：1.研究一个量与另外两个量的定量关系，可以同时将后二者作为变量进行实验吗？如果不能，应该采用什么方法设计实验？答：2.你可以用什么方法测量加速度a？答：你可以用什么方法测量力F？答：你可以用什么方法测量质量m？答：3.你打算研究的

4、加速度与力和质量的关系？（研究对象用什么物体？）4.你的研究对象做以下哪种运动更便于测量加速度？匀速直线运动/匀变速直线运动/变加速直线运动5.实验设计中如何提供力F？答：6.你猜想a和F满足什么样的函数关系？a和m之间满足什么函数关系？如何从实验数据中得到两个物理量之间的函数关系？答：四、实验设计：*实验设计的原则：科学性、安全性、简便性、精确性、可重复性1.实验器材及装置简图2.实验原理简述3.实验步骤简述：精讲案教师：充分运用现代化各种教育手段，创设情境、突出重点、明晰方法、深度拓展。学生：积极思考、专注倾听、认真记录。一

5、、实验结论；二、实验注意事项1．平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变悬挂重物的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力．【思考】改变小车质量是否需要重复平衡摩擦力？2.实验中必须满足小车和砝码的质量远大于悬挂重物的总质量．只有如此，悬挂重物的总重力才可视为与小车受到的拉力相等．【思考】为什么？3.每次准备释放小车时，小车应靠近打点计时器且先接通电源再放手．4.作图象时，要使尽可能多的点落在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．离直线较远的点误差较大，可舍去不予考虑三、误差

6、分析1．在实验中，我们认为钩码的重力就等于小车所受的合力．但这是有误差的，只有在小车质量比较大，钩码重力比较小，且长木板合理倾斜的情况下，实验结果才比较理想．2．质量测量、长度测量中也存在偶然误差，可通过多次测量取平均值的方法来减小误差．3．平衡摩擦力不准而造成误差．4．描点作图时存在误差．检测案独立思考，认真完成下列内容（建议用时8分钟）：1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，关于小车所受的合力，下列叙述中正确的是(　　)A．小车所受合力就是所挂吊盘和砝码的重力B．小车所受合力的大小等于吊盘和砝码通过细绳对小车所施加的拉

7、力C．只有平衡摩擦力后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力D．只有平衡摩擦力后，且小车的质量M远大于吊盘与砝码的总质量时，小车所受合力可以认为等于吊盘和砝码的重力2.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图所示，图甲为实验装置简图(交流电的频率为50Hz)．(1)图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车加速度大小为________m/s2(保留两位有效数字)．(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：请在如图丙所示的方格坐标纸中画出a－图象，并依

8、据图象求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________．(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线，如图丁所示．该图线不通过原点，请你分析其主要原因是___________________________