【課件】實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系+課件+-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(1)經(jīng)歷探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的設(shè)計過程，能夠依據(jù)要求進(jìn)行實驗設(shè)計，學(xué)會選擇合理的實驗方案進(jìn)行探究實驗。(2)經(jīng)歷用圖像處理數(shù)據(jù)的過程，從圖像中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，培養(yǎng)收集信息、獲取證據(jù)的能力。(3)經(jīng)歷實驗操作和測量的過程，知道如何平衡摩擦力、減小系統(tǒng)誤差等操作方法，體會探究過程的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，培養(yǎng)與人合作、學(xué)會分享的團(tuán)隊精神。思考幾個問題1、探究實驗中提到的力，其內(nèi)涵是什么？2、如果一個靜止的物體受到不為零的合外力會怎樣運動？3、物體運動狀態(tài)的改變是什么原因？質(zhì)量對物體的運動狀態(tài)的改變有影響嗎？4、加速度與哪些因素有關(guān)？（二）、實驗器材：

小車、打點計時器、紙帶、一端帶滑輪的長木板、細(xì)線、砝碼（鉤碼）、小盤、刻度尺、天平一、實驗探究（三）、實驗裝置圖（一）、實驗方法：控制變量法一、實驗探究（四）、三個問題1、拉力F由誰提供？由砝碼提供，實驗中用砝碼的重力代替拉力2、用砝碼的重力代替F合是否準(zhǔn)確？不準(zhǔn)確，（1）因為砝碼也獲得加速度，因此砝碼的質(zhì)量是實驗的誤差之一，為減小誤差，需滿足m砝<<M車（2）小車與木板，紙帶與打點計時器之間有摩擦力，需平衡摩擦力3、如何來平衡摩擦力？θFNGcosθGsinθG摩擦力平衡好后，后續(xù)實驗無需再次平衡摩擦力一、實驗探究在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板.反復(fù)移動木板的位置,直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態(tài).這時,小車拖著紙帶運動時受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡1.用天平測出小車和砝碼的總質(zhì)量M,小盤和砝碼的總質(zhì)量m,把數(shù)值記錄下來.2.按如圖1所示把實驗器材安裝好,只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在車上,即不給小車施加牽引力.（五）、實驗步驟一、實驗探究3.平衡摩擦力:在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板.反復(fù)移動木板的位置,直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態(tài).這時,小車拖著紙帶運動時受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡.一、實驗探究4.把細(xì)繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小盤,先接通電源再放開小車,打點計時器在紙帶上打下一系列的點,打完點后切斷電源,取下紙帶,在紙帶上標(biāo)上紙帶號碼。5.保持小車和砝碼的質(zhì)量不變,在小盤里放入適量的砝碼,把小盤和砝碼的總質(zhì)量m′記錄下來,重復(fù)步驟4.在小桶內(nèi)再放入適量砝碼,記錄下小盤和砝碼的總質(zhì)量m″,再重復(fù)步驟4.6.重復(fù)步驟5兩次,得到三條紙帶.7.在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分,標(biāo)明計數(shù)點,測量計數(shù)點間的距離,算出每條紙帶上的加速度的值.8.用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示作用力F,作用力的大小F等于小盤和砝碼的總重力,根據(jù)實驗結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點,如果這些點是在一條過原點的直線上,便證明了加速度與作用力成正比.9.保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變,在小車上加砝碼,重復(fù)上面的實驗,用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù),根據(jù)實驗結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點.如果這些點是在一條過原點的直線上,就證明了加速度與質(zhì)量成反比.一、實驗探究a與F的關(guān)系：F/Na/m·s-20實驗數(shù)據(jù)實驗次數(shù)aF第一次第二次第三次二、數(shù)據(jù)處理實驗數(shù)據(jù)實驗次數(shù)aM第一次第二次第三次Ma/m.s-20二、數(shù)據(jù)處理a與M的關(guān)系：

1/Ma/m.s-20物體的加速度由所受到的合外力和自身的質(zhì)量決定。三、實驗結(jié)論F=Kma實驗器材：小車、一端帶滑輪的長木板、粗線、砝碼、小盤、天平、刻度尺、寬口夾子。四、實驗方案二請同學(xué)們閱讀課本90頁，利用實驗器材完成實驗二實驗數(shù)據(jù)處理F1/F2x1/x201、加速度與力的關(guān)系（保持小車質(zhì)量不變）次數(shù)1234四、實驗方案二次數(shù)1234M2/M1x1/x202、加速度與質(zhì)量的關(guān)系（保持拉力不變）原理：在實驗中，我們可以根據(jù)兩個小車的運動時間相同，結(jié)合運動學(xué)公式,

得到加速度的比值等于運動位移的比值，在實驗中我們就可

以不必求出加速度而是直接求位移的比就可以表示加速度的比值關(guān)系，

從而使實驗數(shù)據(jù)的處理變得簡單，直觀。四、實驗方案二總結(jié)實驗方法：控制變量法五、課堂練習(xí)1.控制變量法是科學(xué)探究的方法之一。在利用打點計時器“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中用到了此方法，該實驗裝置如圖所示，槽碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，下列實驗操作正確的是（

）A．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源B．實驗前無需平衡小車所受的摩擦力C．探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，僅改變槽碼的質(zhì)量D．探究加速度與小車所受拉力關(guān)系時，僅改變槽碼的質(zhì)量D五、課堂練習(xí)2.用如圖所示的實驗裝置探究“質(zhì)量一定時，物體加速度與所受合外力的關(guān)系”，