高中物理 第四章《实验探究加速度与力质量的关系》学案新人教必修1.doc

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1、4.2实验：探究加速度与力、质量的关系学案【课标要求】1．体验探究加速度与物体受力、物体质量的关系的过程。2．感悟控制变量法、图象法等科学研究方法的应用。3．体验通过探究物理规律的过程来获取物理知识的乐趣。4．使观察能力、质疑能力、分析问题的能力和交流合作的能力得以提高。【重点难点】重点：合理选用器材，正确设计探究加速度、力、质量三者关系的研究方案。难点：掌握探究过程所用的科学方法——控制变量法。【课前预习】一、探究加速度与力、质量的关系1.物体运动状态变化的快慢,也就是物体加速度的大小,与有关,还与有关.2.物体的质量一定时,受力越大,其加速度越；物体受力一定时,质量越小,

2、加速度越.3.探究加速度与力的定量关系时,就保持不变,而探究加速度与质量的关系时,应保持不变.二、制定实验方案时的两个问题4.测量物体的加速度可用刻度尺测量并用秒表测量,由公式算出.也可以在运动物体上安装一条通过打点计时器的纸带,根据来测量加速度.5．在这个实验中也可以不测加速度的具体数值，这是因为我们探究的是关系。三、怎样分析数据得出结论6．在本实验中，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。【探讨与生成】【问题1】控制变量法例1．关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验操作，下列说法中符合实际的是（）通过同时改变小车的质量m及受到的拉

3、力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系。通过保持小车的质量不变，只改变小车的拉力，就可能归纳与加速度、力、质量的关系。通过保持小车的受力不变，只改变小车的质量，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系。先不改变小车的质量，研究加速度与力的关系，再不改变小车的受力，研究度加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系。【拓展与分享】下列说法正确的是（）A.速度、加速度是通过控制变量法获得定义的B.匀速直线运动不是理想模型C.重心是一个理想化的模型D.力的合成是一种等效替代方法，而力的分解却不是【小结】1．研究三个量之间的关系时，先要保持其中某一个量不变

4、，研究另两个量之间的关系；再保持另一个量不变，研究其余两个量之间的关系；然后综合得出结论，这种实验研究的方法叫控制变量法。它是物理学中常用的研究方法。2．本实验中：保持m不变，研究加速度a与F的关系；保持F不变，研究加速度a与质量m的关系。是控制变量法的典型运用。【问题2】探究加速度与力的关系例2．某次实验中，某一物体质量一定时，将测得的加速度a和力F的有关数据记录在表中．a/(m·s-2)1.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00(1)根据表中所列数据，分别画出a－F图象(2)从图象可以判定：当m一定时，a与F的关系为________【拓展与分享

5、】某学生在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，测得的加速度a与拉力F的数据如下表所示F/N0.200.300.400.50a/m.s-20.100.210.290.40(1)根据表中的数据在图坐标系中作a-F图线（2）图线在F轴上截距的物理意义是。【小结】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物体的合力。采用案例中的设计方案时，近似认为砝码和托盘的重力就是小车所受的合力，这就必须平衡掉小车运动过程中所受的摩擦力。具体方法是：将长木板固定打点计时器的一端垫高一适当的角度，使小车重力的一个分力与摩擦力平衡。2.判断小车是已平衡掉摩擦

6、力的方法是：轻推小车，小车匀速缓慢下滑；或用小车拖着纸带下滑，如果纸带点迹间距均匀说明已经平衡了摩擦力。3.利用所测得的数据建立一个a-F坐标系，并描点连线，所连的直线应通过尽可能多的点，不在直线上的点要均匀分布在直线的两侧；离直线较远的点舍去，因其误差较大，不能把点连成折线。4.所描的直线可能不过原点，如图所示。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；或没有抬高长木板以平衡摩擦力。图b是由于平衡摩擦力把木板抬高时倾解过大造成的。【问题3】在研究加速度与质量的关系时，为什么描绘a-图象，而不是a-m图象？例3．某次实验中，将测得的反映加速度a和质量m的数据列入下表

7、中．a/(m·s-2)2.042.663.233.98/kg-10.500.670.801.00（1）根据表中的数据，画出a－的图象。（2）当F一定时，a与m的关系为________。【拓展与分享】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，当作用力一定（悬挂的重物重力不变），探究加速度与质量的关系时，下列说法错误的是（　　　）Ａ.小车必须放在水平的木板上由静止开始运动。Ｂ.每次改变小车的质量时，由于小车受到的摩擦力也发生了变化，需要重新平衡摩擦力。Ｃ.小车的质量必须和悬挂的重物质量大很多才能减小实验误差