實驗加速和力質(zhì)量的關(guān)系實用教案

1、第1頁/共73頁第一頁，共73頁。人有時會突然想結(jié)婚，然后就真的結(jié)了”。酸棗對我說這句話時我百分之二百相信。部隊探親假結(jié)束剛剛回歸，才重溫完小別重聚后感情的濃烈。前一秒還在機場(jchng)和親愛的依依惜別，女朋友的眼淚不多不少全部流進我這個糙漢子的心底。好在即將退伍回歸，離開漢子幫，回歸溫柔鄉(xiāng)，想到這里恨不得立刻回家擁抱女朋友，倒計時6個月。6個月，可以做很多事。頭等大事就是給4年的異地長跑畫上圓滿句號。不少的積蓄，小房，小車，齊活。結(jié)婚！酸棗說到了我的心坎，不是突然想結(jié)婚，而是時刻準備著，就差一哆嗦。跟酸棗邊聊天邊整理行包，衣服上面放著一張疊好的紙，尤絲的筆跡，酸棗不懷好意的湊過來。“喲，

2、你們這濃情蜜意的，嫂子寫的啥呀”。剛開口要念，嘴巴似乎被塞住了。白楊，我想了很久，還是分開吧。家里給我介紹了結(jié)婚對象，各方面都很好。你總是風里來雨里去，他卻很踏實，我心里安穩(wěn)。我們相處很輕松。這次你專門回來陪我我很開心，在一起的時光實在開不了口，只能選擇這樣的方式。對不起。我決定半年后就跟他結(jié)婚。我和酸棗愣住站了許久，直到酸棗拍拍我的肩膀?！靶值?，你還好吧?！蔽覕[擺手只想先緩第2頁/共73頁第二頁，共73頁。第3頁/共73頁第三頁，共73頁。第4頁/共73頁第四頁，共73頁。第5頁/共73頁第五頁，共73頁。第6頁/共73頁第六頁，共73頁。第7頁/共73頁第七頁，共73頁。第8頁/共73頁第

3、八頁，共73頁。第9頁/共73頁第九頁，共73頁。第10頁/共73頁第十頁，共73頁。第11頁/共73頁第十一頁，共73頁。第12頁/共73頁第十二頁，共73頁。第13頁/共73頁第十三頁，共73頁。第14頁/共73頁第十四頁，共73頁。第15頁/共73頁第十五頁，共73頁。第16頁/共73頁第十六頁，共73頁。第17頁/共73頁第十七頁，共73頁。第18頁/共73頁第十八頁，共73頁。第19頁/共73頁第十九頁，共73頁。第20頁/共73頁第二十頁，共73頁。第21頁/共73頁第二十一頁，共73頁。第22頁/共73頁第二十二頁，共73頁。第23頁/共73頁第二十三頁，共73頁。第24頁/共7

4、3頁第二十四頁，共73頁。第25頁/共73頁第二十五頁，共73頁。第26頁/共73頁第二十六頁，共73頁。第27頁/共73頁第二十七頁，共73頁。第28頁/共73頁第二十八頁，共73頁。第29頁/共73頁第二十九頁，共73頁。第30頁/共73頁第三十頁，共73頁。第31頁/共73頁第三十一頁，共73頁。第32頁/共73頁第三十二頁，共73頁。第33頁/共73頁第三十三頁，共73頁。第34頁/共73頁第三十四頁，共73頁。第35頁/共73頁第三十五頁，共73頁。第36頁/共73頁第三十六頁，共73頁。 勻變速直線運動的物體都具有恒定加速度（合外力），加速度的大小和方向反映了物體運動速度改變的快慢

5、和方向；加速度與哪些因素有關(guān)呢？有什么(shn me)關(guān)系呢？第37頁/共73頁第三十七頁，共73頁。實驗方案：(1)保持研究對象即小車(xioch)的質(zhì)量不變，改變砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量，即改變牽引力測出小車(xioch)的對應加速度，用圖象法驗證加速度是否正比于作用力(2)保持砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量不變，改變研究對象的質(zhì)量，即往小車(xioch)內(nèi)加砝碼，用電磁打點計時器測出小車(xioch)的對應加速度，用圖象法驗證加速度是否反比于質(zhì)量第38頁/共73頁第三十八頁，共73頁。 附有定滑輪的長木板；薄木塊；小車；細線；小桶及砂；打點(d din)計時器；低壓交流電源；導線；天平(帶一套砝碼)；砝碼；毫米刻

6、度尺；紙帶等實驗實驗(shyn)器材器材第39頁/共73頁第三十九頁，共73頁。 (1)用天平測出小車和砂桶的質(zhì)量M和m，并把數(shù)值記錄下來 (2)按圖331所示，安裝實驗器材，只是不把懸掛小桶用的細繩系在車上，即不給小車施加牽引力 (3)平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊薄木塊并反復移動其位置（調(diào)節(jié)高度），直到在打點計時器正常工作(gngzu)后，小車在長木板斜面上可以保持勻速直線運動狀態(tài)為止實驗實驗(shyn)步驟步驟第40頁/共73頁第四十頁，共73頁。 (4)記錄小車內(nèi)所加砝碼的質(zhì)量，稱好砂子后將砂倒入小桶把細繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶，此 時 要 調(diào) 整 定 滑 輪 的

7、高 度 使 繩 與 木 板 平 行(pngxng)，接通電源，放開小車，待打點計時器在紙帶上打好點后取下紙帶并作好標記 (5)保持小車總質(zhì)量不變，改變砂的質(zhì)量(均要用天平稱量)，按步驟4中方法打好紙帶并標上標記 (6)在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，算出加速度的值第41頁/共73頁第四十一頁，共73頁。第42頁/共73頁第四十二頁，共73頁。注意事項注意事項第43頁/共73頁第四十三頁，共73頁。 (3)小車所受的阻力F應包括車受長木板的摩擦(mc)力和打點計時器對車后所拖紙帶的摩擦(mc)力。第44頁/共73頁第四十四頁，共73頁。 (5)作圖象時，要使盡可能多的點在一條直線上，不在直

8、線上的點也要盡可能對稱分布在直線的兩側(cè)(lin c)，如遇個別偏差較大的點可舍去 (6)準備釋放小車時，小車應靠近打點計時器，小桶不宜離地面太近應該在接通電源后再釋放小車，當小車接近滑輪時用手按住小車第45頁/共73頁第四十五頁，共73頁。 (1)因原理不完善引起的誤差 本實驗用砂和砂桶的總重力(mM)g代替小車的拉力，而實際上小車所受的拉力要小于砂和砂桶的總重力(Fmg)，這個砂和砂桶的總質(zhì)量越接近小車和砝碼的總質(zhì)量，誤差越大，反之砂和砂桶的總質(zhì)量越小于小車和砝碼的總質(zhì)量，由此引起的誤差就越小因此滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量M的目的就是為了(wi le)減小實驗原理不完善而

9、引起的誤差此誤差可因mM而減小，但不可能消去此誤差 (2)因平衡摩擦力不當而引起的誤差實驗誤差實驗誤差(wch)分析分析第46頁/共73頁第四十六頁，共73頁。第47頁/共73頁第四十七頁，共73頁。 本節(jié)實驗可以利用沙與沙桶替代砝碼及砝碼盤，下圖即為某同學安裝的實驗裝置圖，在下圖所示狀態(tài)下，開始(kish)做實驗，該同學在裝置和操作中的主要錯誤是_ 解析可根據(jù)有關(guān)實驗的原理、 誤差原因、結(jié)果合理等方面考慮 打點計時器必須用低壓交流電； 細線需與木板平行； 小車要靠近打點計時器 答案長木板右端未墊高以平衡摩擦力； 電源不是交流電源； 牽引小車的細線與木板不平行； 開始(kish)實驗時，小車離

10、打點計時器太遠1實驗實驗(shyn)操作操作第48頁/共73頁第四十八頁，共73頁。 在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中備有下列器材： A打點計時器；B.天平(帶砝碼)；C.秒表；D.低壓直流電源；E.紙帶和復寫紙；F.導線、細線；G.小車；H.砂和小桶；I.帶滑輪的長木板 其中多余的器材是_(填代號(diho)、缺少的器材是_ 解析打點計時器用低壓交流電，另外要有刻度尺和砝碼不需要秒表 答案C、D缺少的器材有低壓交流電源，刻度尺、砝碼第49頁/共73頁第四十九頁，共73頁。 在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系(gun x)”實驗中，研究加速度與力的關(guān)系(gun x)時得到如圖334所

11、示的圖象，試分析其原因2數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理第50頁/共73頁第五十頁，共73頁。 解析在做aF關(guān)系實驗時，用沙和沙桶重力mg代替了小車所受的拉力F，事實上，砂和砂桶的重力mg與小車所受的拉力F是不相等的這是產(chǎn)生實驗系統(tǒng)誤差的原因為此，必須根據(jù)牛頓第二定律分析mg和F在產(chǎn)生加速度問題(wnt)上存在的差別由圖象經(jīng)過原點知，小車所受的摩擦力已被平衡設(shè)小車實際加速度為a，由牛頓第二定律可得：mg(mM)a即amg/(Mm) 本實驗視Fmg，則小車的加速度為amg/M.在本實驗中，M保持不變， a應與F成正比，而實際加速度a與mg成非線性關(guān)系，且m越大，圖象斜率越小即加速度a與實際加速度a差值a越大。m

12、取不同值，a不同，m越大，a越大，只有當Mm時，aa，a0，這就是要求該實驗必須滿足Mm的原因所在 本題誤差是由于砂及砂桶質(zhì)量較大，不能很好滿足Mm造成的第51頁/共73頁第五十一頁，共73頁。 在做“驗證牛頓運動定律”的實驗時，計算出各紙帶(zh di)的加速度后，將測得的反映加速度a和力F 的關(guān)系的有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表1中，將測得的反映加速度a和質(zhì)量M 的關(guān)系的有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表2中 表1 表2a/ms21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00a/ms22.042.663.233.981/M(kg1)0.500.670.801.00第52頁/共73頁第五十二頁，共7

13、3頁。 根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，分別(fnbi)畫出aF圖象和a1/M圖象：第53頁/共73頁第五十三頁，共73頁。 分析糾正不少同學在畫圖(hu t)時常把aF圖象和a1/M圖象畫成折線，原因是沒有掌握實驗原理，正確解答如下圖第54頁/共73頁第五十四頁，共73頁。 用下述實驗可以探索物體的加速度與物體的質(zhì)量的關(guān)系：取兩個質(zhì)量相同的小車，放在光滑的平面上，小車的一端拴上細繩，跨過定滑輪，下面掛著小盤，盤內(nèi)放上相同數(shù)目的砝碼，使兩個小車所受繩子的拉力相等小車的另一端也拴上繩子，并用夾子夾住(如圖337)在其中一個小車上加放砝碼以增大它的質(zhì)量，事先用天平測量兩小車(包括砝碼)的質(zhì)量m1、m2.打開夾子

14、，兩小車同時在相等恒定的拉力作用(zuyng)下由靜止做勻加速運動，經(jīng)過一段時間，關(guān)上夾子，兩小車同時停下測量兩小車的位移s1、s2，就可找出兩小車的加速度a1、a2與質(zhì)量m1、m2之間的關(guān)系 第55頁/共73頁第五十五頁，共73頁。 (1)詳細說明確立兩小車之間加速度的關(guān)系的理論依據(jù) _. (2)為了較準確找出兩小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系，本實 驗要具備什么(shn me)條件？ _. 第56頁/共73頁第五十六頁，共73頁。 (3)下面有一組數(shù)據(jù)是某學生通過(tnggu)上面的實驗原理得到的，由此得到兩小車的加速度與質(zhì)量有什么關(guān)系？作用力F0.1N次數(shù)1234m/kg0.050.100.200

15、.40s/m1.000.510.250.13第57頁/共73頁第五十七頁，共73頁。第58頁/共73頁第五十八頁，共73頁。在“探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系(gun x)”的實驗中，某同學得到如下表格：次數(shù)甲車乙車位移s1/cm位移s2/cm拉小車的力F/Na2(s2/s1)a1140.021.01.00.53a1242.230.61.5339.440.12.01.02a1420.524.82.5531.145.23.01.45a1第59頁/共73頁第五十九頁，共73頁。 (1)完成表格； (2)在圖335中建立坐標系，作出aF圖象； (3)根據(jù)圖象判斷，實驗(shyn)產(chǎn)生誤差的最主要原因

16、是：_.第60頁/共73頁第六十頁，共73頁。 解析(ji x)(1)次數(shù)甲車乙車位移s1/cm位移s2/cm拉小車的力F/Na2=(s2/s1)a1140.021.01.00.53a1242.230.61.50.73a1339.440.12.01.02a1420.524.82.51.21a1531.145.23.01.45a1第61頁/共73頁第六十一頁，共73頁。 (2)描點得圖象如圖336所示 (3)圖象在a軸上有一段正的截距，說明平衡(pnghng)摩擦力時，斜面軌道傾角過大第62頁/共73頁第六十二頁，共73頁。第63頁/共73頁第六十三頁，共73頁。第64頁/共73頁第六十四頁，共

17、73頁。第65頁/共73頁第六十五頁，共73頁。第66頁/共73頁第六十六頁，共73頁。第67頁/共73頁第六十七頁，共73頁。第68頁/共73頁第六十八頁，共73頁。第69頁/共73頁第六十九頁，共73頁。第70頁/共73頁第七十頁，共73頁。例：物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)(ynsh)。實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點。上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a m/s2（保留三位有效數(shù)字）。1.40 1.892.402.883.393.884.37單