高中物理 4.2探究加速度与力、质量的关系导学案(新人教版)必修.doc

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1、课题：§4.2实验：探究加速度与力、质量的关系【学习目标】：1、学会用控制变量法研究物理规律2、学会分析实验结果总结得出结论3、学会探究加速度与力、质量关系的方法【学习重点】：会用控制变量法探究加速度与力、质量的关系【学习难点】：分析实验结果总结得出结论一、实验目的1、探究加速度与力、质量的关系：当质量一定是，加速度与力成；当作用力一定时，加速度与质量成。二、实验原理：采用控制变量法：1．保持物体质量m不变，探究加速度a与力F的关系．2．保持物体所受的力相同，探究加速度a与质量m的关系．三、实验器材一端附有定滑轮的长木板；小车；带小钩的细绳；沙子和小桶

2、；打点计时器；纸带及复写纸片；刻度尺；低压交流电源、导线；砝码；天平(带有一套砝码)四、实验步骤1．用天平测出小车和小桶的质量M和m桶，把数值记录下来．2．按图所示把实验器材安装好，只是不把悬挂小桶的细绳系在小车上(即不给小车加牵引力)．3．平衡摩擦力．4．把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶，先接通电源再放开小车，取下纸带，在打点纸带上标上纸带号码．5．保持小车的质量不变，在小桶内放入质量为m′的沙，重复步骤4，在小桶内放入质量为m″、m、……的沙，再重复4，m′、m″、m、……的数值都要记录在纸带上(或表格内)．6．在每条纸带上都选取一段比较理

3、想的部分，按“测定匀变速直线运动的加速度”实验中的方法算出每条纸带的加速度a.7．用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点．若这些点在一条直线上，便证明了加速度与作用力成正比，即＝或a∝F.8．保持沙和小桶的质量不变，在小车上依次加砝码(也需做好记录)，重复上述步骤4和步骤6.用纵坐标表示加速度，横坐标表示小车及砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果画出相应的点．如果这些点是在一条直线上，就证明加速度与质量成反比，即＝或a∝.五、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，不管以后是改变盘和砝码的质量还

4、是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力．2．实验中必须满足小车和砝码的质量远大于小盘和砝码的总质量．只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等．3．作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．离直线较远的点是错误数据，可舍去不予考虑．4．小车应靠近打点计时器且先接通电源再放手.　【典型例题】：1、（实验操作）在利用打点计时器探究加速度与力、质量的关系的实验中，以下做法正确的是(　　)A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时

5、，先放开小车，后接通电源D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响2、（数据处理）在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的加速度a和力F的有关数据记录在表1中．将测得的反映加速度a和质量m的数据列在表2中．表1a/(m·s－2)1.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00表2a/(m·s－2)2.042.663.233.98/kg－10.500.670.801.00(1)根据表中所列数据，分别画出a－F图象和a－的图象．(2)从图象可以判定：当m一定时，a与

6、F的关系为________；当F一定时，a与m的关系为________．3、（误差分析）某实验小组的几名同学在探究加速度与物体的质量以及外力关系的实验中，当物体的质量一定时，分别根据实验数据画出了不同的实验图象，如图所示，下列说法中分析正确的是(　　)A．形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B．形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C．形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D．形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小【限时作业】1．在用实验探究加速度和力的关系时，下列关于实验的思路和数据分析，正确的是(　　)A．实验的基本思想是：保持物

7、体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系B．实验的基本思想是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系C．在处理实验数据时，以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比D．在处理实验数据时，以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与m成正比2．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

8、等于吊盘和砝码通过细绳对小车所施加的拉力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