吉林省伊通满族自治县高中物理第四章牛顿运动定律4.2实验——探索加速度与力、质量的关系学案.docx

第二节 实验探索加速度与力、质量的关系学习目标1.了解实验过程，体验科学研究的方法；了解控制变量法研究物理规律。2掌握利用图象处理实验数据的方法。学习重点控制变量法探究物理规律。学习难点实验设计与实验数据分析处理方法。学习方法自主-合作-探究学习过程【自主学习】1、本节通过实验要探究哪三个量的关系？通过什么方法设计实验？2、怎样测量（或比较）物体的加速度3、怎样提供和测量物体所受的恒力4、怎样进行数据处理？5、实验中平衡摩擦力的目的和方法是什么？【合作探究】探究加速度与力、质量的关系： 1用天平测出小车和小盘(包括其中砝码)的质量分别为M0、m0，并把数值记录下来2如图将实验器材安装好(小车上不系绳) 3把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，平衡摩擦力 4将重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力mo g 5保持小车的质量不变，改变小盘(包括其中砝码)的质量，重复步骤4多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好相应纸带重物的重力m1g、m2 g表1：M不变，加速度a与受力的关系实验次数n小车受力F/N加速度a/(ms2)12345 6保持小车所受的合外力不变，在小车上加砝码，并测出小车和放上砝码后的总质量M1，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码 7继续在小车上加放砝码，重复步骤6，多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码表2：F不变，加速度与质量的关系实验次数n小车质量M/kg加速度a/(ms2)12345 8利用以上两表中的数据，分别在坐标系中作出M不变时，a一F图象和F不变时，a一M图象实验注意事项对于教材提供的实验“参考案例”，操作时应注意以下几点：牵引小车的砝码应有10g、20g、50g等规格。没有小规格砝码，可用沙桶装沙替代，质量用天平称量。探究加速度与力的关系：小车质量为200g，两车上面均可加100g左右的砝码。保持其中一个小车所挂砝码不变（如20g），另一小车所挂砝码逐渐加大，但不要过大。砝码质量过大，会使图象线性变差。探究加速度与质量的关系：一车质量固定为300g，另一车质量可自200g起，逐次增加砝码至700g800g。牵引小车的砝码以30g40g为宜。小车质量过大，夹子不容易夹注车后拖线，造成位移误差。小车后所系线绳要用适当粗些的棉绳，当夹子夹住线绳时不会滑动。如果用表面较光滑的尼龙绳，当夹子闭合时线绳还会被小车拖一段距离才会停住。解决的办法可在尼龙绳上擦一些松香，以增大线绳与夹子之间的摩擦力。选择口宽、弹力大的夹子，使夹子张开和闭合动作要迅捷有力。动作缓慢，会使某些夹子张开夹口时两侧张开的程度不一样，张开较小的一侧所控制的小车拖绳受阻，影响到小车运动。注意小车运动停止的位置不能与定滑轮相碰。实验中如果小车碰到定滑轮才松手让夹子夹住拖线，则与定滑轮相碰的小车位移偏小而产生误差。【思考】本实验误差有哪些？ 【课堂小结】【当堂检测】 1.在探究物体的加速度与力、质量的关系时,采用了一种科学方法,叫 ,即先控制物体的 不变,探究加速度与力的关系;再控制 不变,探究加速度与质量的关系;最后再综合起来,得到加速度与力和质量的关系. 2在误差允许的范围内得出的结论是： 当M不变时，a与F成什么关系？ 当F不变时，a与M成什么关系？3 在本探究实验中，为什么可用两车的位移之比表示加速度之比？【课后巩固】1、在利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是（ ）A. 平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C. 实验时，先放开小车，后接通电源D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响2、在研究加速度与质量的关系时，为什么要用为横坐标，加速度a为纵坐标，描绘a图象，而不是描绘am图象？aOF(a)aOF(b)图414AB3 在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中，有两位同学通过测量，分别作出a一F图象，如图414（a）（b）中的A、B线所示；试分析： (1)A线不通过坐标原点的原因是 ； (2)B线不通过坐标原点的原因是 。4、某同学用弹簧测力计、木块和