第2節(jié)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力質(zhì)量之間的關(guān)系2

1、第2節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系【學(xué)習(xí)要求】1了解實(shí)驗(yàn)過程，體驗(yàn)科學(xué)研究的方法；了解控制變量法研究物理規(guī)律。2掌握利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法?！菊n堂活動(dòng)】1物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述：物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通常用 _ 來描述；運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化快慢用_來描述。物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，物體一定受到_的作用2猜想：物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的快慢，即物體加速度大小與 _和 _有關(guān)。3實(shí)驗(yàn)探究：加速度與力的關(guān)系a實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：控制變量：在探究物體的加速度與所受外力關(guān)系時(shí)，控制 _不變。實(shí)驗(yàn)裝置：為了研究方便，我們設(shè)計(jì)物體在恒定外力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。加速度的測量：某次打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出的紙帶如下圖所示。 用刻度尺測量計(jì)

2、數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、6到計(jì)數(shù)點(diǎn)0間的距離d1、d2、d3、d4、d5、d6。逐差法求加速度：（相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為t）x1 = d1、x2 = d2 d1、x3= d3 d2、x4 = d4 d3、x5 = d5 d4、x6 = d6 d5、x4 x1 = 3a1t2、x5 x2 = 3a2t2、x6 x3 = 3a1t2則物體的加速度a = _ _b實(shí)驗(yàn)過程： 按照圖示裝置安裝實(shí)驗(yàn)儀器。（要求：小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量） 不掛砝碼和砝碼盤，用小木塊墊起長木板的另一端使，木板與水平面成一個(gè)較小的角度。角度設(shè)計(jì)要求：輕推小車，小車拖動(dòng)紙帶在長木板上做 _ 運(yùn)動(dòng)（或者說，紙帶

3、上打出點(diǎn)跡 _ _），這個(gè)過程叫做 _。 用天平測量砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0，則牽引小車的力可認(rèn)為是 _；將砝碼和砝碼盤掛在牽引小車的細(xì)線上，并懸于空中；使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先 _，然后釋放小車，并打點(diǎn)，取下紙帶，并在紙帶上標(biāo)出明m0數(shù)值，以便數(shù)據(jù)處理時(shí)使用。 在砝碼盤里添加砝碼，并測量出總質(zhì)量m，重復(fù)步驟 此后依次添加砝碼，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)3次以上。 測量并計(jì)算加速度。（測量結(jié)果記錄在下列表格中）c數(shù)據(jù)處理：分析與研究，建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)繪圖（a f圖象）結(jié)論：a f 圖象是 _，說明在物體 _ 保持不變時(shí)，物體的加速度 a 與物體所受的外力 f 成 _關(guān)系。加速度和質(zhì)量的關(guān)系a實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： 控制

4、變量：在探究加速度與物體質(zhì)量關(guān)系時(shí)，控制 _不變。 實(shí)驗(yàn)裝置：與探究加速度與物體所受外力相同。b實(shí)驗(yàn)過程： 實(shí)驗(yàn)裝置的組裝。 平衡摩擦力 固定砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量（保持牽引力不變），先測量小車質(zhì)量m0，并在小車在添加一個(gè)質(zhì)量為m/的鉤碼，接通電源，釋放小車，打點(diǎn)，取下紙帶，并在紙上標(biāo)上m=（m0+ m/）的值。 重新?lián)Q一條紙帶，在小車內(nèi)再添加一個(gè)鉤碼，重復(fù)步驟。 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)至少3次。 實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)（記錄在下表中）。c數(shù)據(jù)處理： 作a m圖象：圖象是 _，較難判斷a與m間的關(guān)系，若a與m成反比，那么圖象應(yīng)當(dāng)是 _，然而我們無法根據(jù)圖象來判斷這條曲線是否就是_，因此，可以從另一個(gè)角度來思考，即

5、如果a與m成反比，也就是a與1/m成正比，如果作出a 1/m圖象，那么圖象應(yīng)當(dāng)是 _。根據(jù)上述思考作a 1/m圖象，從該圖象可知a與m成 _ 關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)物體所受的合外力保持不變時(shí)，物體的加速度a與物體的質(zhì)量m成 _ _?！眷柟叹毩?xí)】1關(guān)于“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，下列說法中符合實(shí)際的是 a通過同時(shí)改變小車的質(zhì)量m及受到的拉力f的研究，能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系b通過保持小車質(zhì)量不變，只改變小車的拉力的研究，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系c通過保持小車受力不變，只改變小車質(zhì)量的研究，就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系d先不改變小車質(zhì)量，研究加速

6、度與力的關(guān)系；再不改變受力，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系2在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車來做“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律"的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法中正確的是 （ ）a平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼通過定滑輪拴在小車上b連接砝碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長木板保持平行c平衡摩擦力后，長木板的位置不能移動(dòng)d小車釋放前應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，且應(yīng)先接電源再釋放小車3在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是()a為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，懸掛物的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于車和砝碼的質(zhì)量b為減小小車、紙帶受到摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，需要把小車運(yùn)動(dòng)平面起始端抬高c實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用描點(diǎn)法畫圖象，是為了減小

7、誤差d實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用a坐標(biāo)作圖，是為了根據(jù)圖線直觀地作出判斷4在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材：a打點(diǎn)計(jì)時(shí)器b天平c秒表d低壓交流電源e電池f紙帶g細(xì)繩、砝碼、小車、小盤h薄木板i裝有沙的小桶其中多余的器材是_缺少的器材是_5如圖所示，是某次利用氣墊導(dǎo)軌探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置安裝完畢后的示意圖，圖中a為沙桶和沙，b為定滑輪，c為滑塊及上面添加的砝碼，d為紙帶，e為電火花計(jì)時(shí)器，f為蓄電池，電壓為6v，g是電鍵，請指出圖中的三處錯(cuò)誤：(1)_；(2)_；(3)_6甲、乙、丙、丁四位同學(xué)在做探究加速度與物體質(zhì)量和合外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，(使用右圖所示的裝置)，設(shè)小車質(zhì)量和車

8、上砝碼質(zhì)量之和為m，砂及砂桶的總質(zhì)量為m，分別得出如下圖中甲、乙、丙、丁四條圖線，其中圖甲、乙、丙是af圖線，圖丁是a1/m圖線，則下列說法中正確的是a甲和乙較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件m遠(yuǎn)大于mb丙和丁沒有把握好實(shí)驗(yàn)條件m遠(yuǎn)大于mc甲同學(xué)長木板的傾角太小，而乙同學(xué)長木板傾角太大d甲、乙、丙三同學(xué)中，丙同學(xué)較好地完成了平衡摩擦力的操作小車小車細(xì)線控制裝置滑輪砝碼盤和砝碼圖甲7在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過控制裝置使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，

9、然后同時(shí)停止。（1）做“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律"的實(shí)驗(yàn)，主要的步驟有，排列出正確的順序 a將一端附有定滑輪的長木板放在水平桌面上，取兩個(gè)質(zhì)量相等的小車，放在光滑的水平長木板上b打開夾子，讓兩個(gè)小車同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)一段距離后，夾上夾子，讓它們同時(shí)停下來，用刻度尺分別測出兩個(gè)小車在這一段時(shí)間內(nèi)通過的位移大小c分析所得到的兩個(gè)小車在相同時(shí)間內(nèi)通過的位移大小與小車所受的水平拉力的大小關(guān)系，從而得到質(zhì)量相等的物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體所受作用力大小的關(guān)系實(shí)驗(yàn)次數(shù)小車?yán)/n位移s/cm10.10.246.5120.229.040.343.6330.341.160.444.8040.436.430.545.56d在小車的后端也分別系上細(xì)繩，用一只夾子夾住這兩根細(xì)繩e在小車的前端分別系上細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤內(nèi)分別放著數(shù)目不等的砝碼，使砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，分別用天平測出兩個(gè)砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量（2）在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使 ；在實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量 小車的質(zhì)量（選填