52探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系學(xué)案滬科版必修1

1、學(xué)案2探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1?學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律2會測量加速度、力和質(zhì)量，能作出物體運動的a-F、舟圖像3通過實驗探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系知識.儲備區(qū)溫故追本瀬源推陳方可組新驗器材小車、硅碼、小桶、砂、細線、一端附有定滑輪的長木板、墊木、打點計時器、學(xué)生電源、紙帶、尺、天平.二、實驗原理實驗的基本思想一控制變量法1. 保持研究對象即小車的質(zhì)量不變，改變小桶內(nèi)砂的質(zhì)量，即改變作用力 ,測岀小車的對應(yīng)加速度證加速度是否正比于作用力.2. 保持小桶中砂的質(zhì)量不變，即保持作用力不變,改變研究對象的質(zhì)量，測岀對應(yīng)不同質(zhì)量的加速驗證加速度是否反比于質(zhì)量-、實刻度學(xué)習(xí).探究

2、區(qū)基礎(chǔ)自學(xué)落實董點互動探究,驗度，-、實驗方案的設(shè)計1.三個物理量的測量方法一一近似法本實驗的研究對象：放在長木板上的小車在拉力的作用下做勻加速直線運動.（裝置如圖1所示）.BL1（1）小車質(zhì)量的測量利用天平測岀，在小車上增減舷碼可改變小車的質(zhì)量.拉力的測量當(dāng)小桶和砂的質(zhì)量遠塵王小車的質(zhì)量時，可以認為小桶和砂的重力近似等于對小車的拉力，即FAmg.加速度的測豊逐差法.2.實驗數(shù)據(jù)的處理方法一一圖像法、“化曲為直”法研究加速度a和力F的關(guān)系(1)2所示，若圖像以加速度a為縱坐標(biāo)，以力 F為橫坐標(biāo)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)描點，然后作岀圖像，如圖 條通過原點的直線，就能說明a與F成正比.(2)研究加速度a與物

3、體質(zhì)量m的關(guān)系如圖3甲所示，因為 am圖像是曲線，檢查 am圖像是不是雙曲線，就能判斷它們之間是不是反比例關(guān)系，但檢查這條曲線是不是雙曲線，相當(dāng)困難.若“和加成反比，則 a與丄必成正比.我們m -采取“化曲為直”的方法，以a為縱坐標(biāo)，以丄為橫坐標(biāo)，作岀“一丄圖像，若“一丄圖像是一條直線，mmm如圖乙所示，說明 a與丄成正比，即 a與加成反比.m£1aJFZ_ J-用0i mc* w乙圖3二、實驗步驟1. 用天平測岀小車的質(zhì)量M,并把數(shù)值記錄下來.2. 按圖4所示的裝置把實驗器材安裝好.紙帶、接弋k圖43. 平衡摩擦力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一木塊，多次移動木塊位置，直到輕推小

4、車，使小車在斜面上運動時可保持勻速直線運動為止4. 在小桶里放入適量的砂，在小車上加放適量的舷碼，用天平測岀小桶和砂的質(zhì)量m,并記錄下來.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5. 保持小車的質(zhì)量不變，改變砂和小桶的質(zhì)量，按步驟4再做5次實驗.6. 在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，算出每條紙帶對應(yīng)的加速度的值并記錄在表格的相應(yīng)位置.次數(shù)123456小車加速度(m-s-2)砂和小桶的質(zhì)量m/kg拉力F/N7.用縱坐標(biāo)表示加速度，橫坐標(biāo)表示作用力，根據(jù)實驗結(jié)果畫岀小車運動的aF圖像，從而得岀“ 一F的關(guān)系.&保持砂和小桶的質(zhì)量不變，在小車上加放磁碼，重復(fù)上面的實驗，求

5、岀相應(yīng)的加速度，并設(shè)計表格如下.根據(jù)實驗結(jié)果畫岀小車運動的圖像，從而得岀aM的關(guān)系.次數(shù)123456小車加速度al （m? s2）小車質(zhì)量M/kg寺kgT9.整理實驗器材，結(jié)束實驗 二、注意事項1. 實驗中應(yīng)先接通電源后釋放小車2. 在平衡摩擦力時，不要懸掛小桶，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源.用手輕輕地給小車一個初速度,如果在紙帶上打?qū)绲狞c的間隔均勻，表明小車受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡3. 改變砂的質(zhì)量過程中，要始終保證砂桶（包括砂）的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量4. 作圖時應(yīng)使所作的直線通過盡可能多的點，不在直線上的點也要盡可能的分布在直線的兩側(cè)，但若遇到個別偏離較遠的點可舍去.典例

6、精析【例】某實驗小組利用圖 5所不的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系址帶帝帯輪的掄水梅（1） 下列做法正確的是 （填寧母代號）A. 調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細繩與長木板保持平行B. 在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有硅碼的硅碼桶通過定滑輪拴在木塊上C. 實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源D. 通過增減木塊上的硅碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度（2） 圖6是甲、乙兩同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫岀的圖像.1/ yz.K /I /形成圖線甲的原因是 .形成圖線乙的原因是 .解析(1)實驗中細繩要與長木板保持平行，A項正確；平衡摩擦力時不能將裝有璉碼的石去碼桶通過細繩繞過滑輪拴在木

7、塊上，這樣無法平衡摩擦力，B項錯誤；實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源再放開木塊，C項錯誤；平衡摩擦力后，改變木塊上的誌碼的質(zhì)量后不再需要重新平衡摩擦力，D項正確.(2)圖線甲中F=0時，木塊就有了加速度，可見是長木板傾角過大.圖線乙中，有了拉力時，加速度仍為0,說明未平衡摩擦力或長木板傾角過小.答案(1)AD (2)長木板傾角過大未平衡摩擦力或長木板傾角過小自我？檢浜！ 1區(qū)檢測學(xué)習(xí)效果體驗成功快樂-為了探 究加速度與力的關(guān)系，使用如圖 7所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗 .其中Gi、G2為兩個光電門，它們 與數(shù) 字計時器相連，當(dāng)滑行器通過G、G2光電門時，光束被遮擋的時間 “2都可以被測量并記 錄.

8、滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,光電門間距離為$,牽引辱碼的JK量為BL回答下列問H£1u f-CM-lS務(wù)總”g 7在此.( 用記錄D是不(1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判調(diào)節(jié)是否到位？ 若取M=0.4kg,改變m的值，進行多次實驗，以下加的取值不合適的一個是B.加2=15gC.加 3=40 g D.加 4=400 g九、 $、D、s(暑曲答案(1)見解析D (3)a實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度“的表達式為：解析(1)取下牽引誌碼，滑行器放在任意位置都不動，或取下牽引誌碼，輕推滑行器，數(shù)字計時器每一個光電門的光束被遮擋的時間Af都相等.(2) 本實驗只有在滿足M的條件下，才可以用牽引狂