高一物理必修第期

高一物理必修第期第1页，共61页，2023年，2月20日，星期四

●目标要求1.理解物体运动状态的变化快慢,即加速度大小

与力有关,也与质量有关.第2页，共61页，2023年，2月20日，星期四2.会通过实验探究加速度与力、质量的定量关

系.3.理解实验设计和探究过程中所涉及的物理思想

及方法.4.能够针对实验结果进行误差分析.●重点、难点第3页，共61页，2023年，2月20日，星期四理解并掌握实验设计和探究过程中所涉及的物

理思想及方法,能正确探究加速度与力、质量的

定量关系,并对实验结果进行误差分析.一、影响加速度大小的因素1.物体加速度的大小,不仅与物体

有关,第4页，共61页，2023年，2月20日，星期四还与物体的

有关.2.经验事实告诉我们:物体的质量一定时,受力越

大,它获得的加速度

;物体受力一定时,它

的质量越小,加速度就

.二、“探究加速度与力、质量的关系”实验的

基本思路第5页，共61页，2023年，2月20日，星期四1.加速度与力、质量的关系共涉及三个物理量,

要同时确定它们之间的关系很困难.物理学上采

用

法来确定它们之间的关系,即

先保持一个量不变,再测量另外两个物理量之间

的关系.2.“探究加速度与力的关系”实验的基本思路第6页，共61页，2023年，2月20日，星期四是:

.3.“探究加速度与质量的关系”实验的基本思路

是:

第7页，共61页，2023年，2月20日，星期四

.三、数据分析本实验主要采用图象法处理实验数据.在探究加

速度与力的数量关系时,我们以

为纵轴,

为横轴建立坐标系,在坐标系中描点、用平

滑的曲线连接这些点,作出

图象.若图第8页，共61页，2023年，2月20日，星期四线是一条过原点的直线,则说明加速度与力是

关系;在探究加速度与质量的数量关系时,我

们以

为纵轴,

为横轴建立坐标系,在坐标

系中描点、用平滑的曲线连接这些点,作出

图象.若图线是一条过原点的直线,则说明

加速度与质量是

关系.第9页，共61页，2023年，2月20日，星期四一、如何测量物体的加速度图1第10页，共61页，2023年，2月20日，星期四【方法一】某同学设计了如图1所示的装置来探

究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木

板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔代

替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿

泉水瓶连接,在桌面上画出两条平行线MN、PQ,

并测出间距d.开始时将木板置于MN处,现向瓶中

加水,然后释放木板,使木板做匀加速直线运动,并第11页，共61页，2023年，2月20日，星期四用秒表记下木板运动到PQ处的时间t,则木板的

加速度a=

.(用题给字母表示).图2【方法二】如图2所示,某实验小组利用斜面、小

车、砝码、打点计时器等器材来探究“加速度第12页，共61页，2023年，2月20日，星期四与力、质量”的关系.正确操作实验后,该同学获

得了如图3所示的一条纸带,相邻计数点的时间间

隔为T,且间距x1,x2,x3,…,x6均已测量.根据纸带,利

用逐差法可得加速度a=

.(用题给字母表示)图3第13页，共61页，2023年，2月20日，星期四图4【方法三】如图4所示,在物体上安装一个宽度为

d的挡光片,让物体做匀加速直线运动,利用数字

计时器分别记录挡光片经过光电门G1、G2所用第14页，共61页，2023年，2月20日，星期四的时间分别为t1、t2,若两光电门之间的距离为x,

则物体的加速度a=

.(用题给字

母表示)二、验证牛顿第二定律【案例探究1】(2012年高考·安徽理综卷)图5为

“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图.砂和第15页，共61页，2023年，2月20日，星期四砂桶的总质量为m,小车和砝图5码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大

小作为细线对小车拉力的大小.(1)实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所第16页，共61页，2023年，2月20日，星期四受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细

线与长木板平行,接下来还需进行的一项操作是

.A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点

计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,

使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带第17页，共61页，2023年，2月20日，星期四判断小车是否做匀速运动.B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着

已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打

点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车

是否做匀速运动.C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以第18页，共61页，2023年，2月20日，星期四及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速

运动.(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理

的一组是

.A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g

、40g第19页，共61页，2023年，2月20日，星期四B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g

、120gC.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g

、40gD.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g

、120g第20页，共61页，2023年，2月20日，星期四(3)图6是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、

E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点

之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间

的距离分别为:sAB=4.22cm,sBC=4.65cm,sCD=5.08

cm,sDE=5.49cm,sEF=5.91cm,sFG=6.34cm.已知打点

计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=

m/s2.(结果保留2位有效数字).第21页，共61页，2023年，2月20日，星期四图6解析

(1)在图5所示的实验装置中,要使细线对

小车的拉力等于小车所受的合外力,必须平衡摩

擦阻力,其具体方法是:将长木板的一端垫起适当

的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,

撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,若打第22页，共61页，2023年，2月20日，星期四点计时器在纸带上打下一系列间隔均匀的点,则

说明小车做匀速运动,摩擦阻力被小车的重力沿

斜面向下的分力平衡了.选项B正确.(2)实验中,要用砂和砂桶总重力的大小作为细线

对小车拉力的大小,除了要平衡摩擦力之外,还要

满足条件:m≪M.由此可知,选项C最合理.第23页，共61页，2023年，2月20日，星期四(3)利用逐差法计算小车的加速度,即a=

,其中t=

s=0.10s,解得:a=0.42m/s2.三、实验误差分析【案例探究2】在利用如图5所示的实验装置来

做“探究加速度与力、质量的关系”这一实验第24页，共61页，2023年，2月20日，星期四时,甲、乙丙三位同学通过测量、数据处理,分别

获得了如图7甲、乙、丙所示的a-F图象和a-

图象.试分析:图7第25页，共61页，2023年，2月20日，星期四(1)甲图所示的a-F图象和a-

图象中,图线与纵轴有截距的原因.(2)乙图所示的a-F图象和a-

图象中,图线与横轴有截距的原因.第26页，共61页，2023年，2月20日，星期四(3)丙图所示的a-F图象和a-

图象中,图线发生弯曲的原因.解析

(1)a-F图象中,图线与纵轴有截距,表明当

拉力为零时,小车仍有加速度,造成这一结果的原

因是平衡摩擦阻力时,长木板的一端垫起得太高;

a-

图象中,图线与纵轴有截距,表明在

=0,即第27页，共61页，2023年，2月20日，星期四小车的质量无穷大时,小车仍有加速度,造成这一

结果的原因也是平衡摩擦阻力时,长木板的一端

垫起得太高.(2)a-F图象中,图线与横轴有截距,表明当拉力不

为零且小于某一值时,小车没有加速度,造成这一

结果的原因是平衡摩擦阻力时,长木板的一端垫第28页，共61页，2023年，2月20日，星期四起得太低;a-

图象中,图线与横轴有截距,表明当小车受到一定的拉力F时,

≠0,即小车的质量没有达到无穷大的情况下,小车加速度为零,造成这

一结果的原因也是平衡摩擦阻力时,长木板的一

端垫起得太低.(3)本实验为了使实验中的运算简化,在实验原理第29页，共61页，2023年，2月20日，星期四上进行了近似处理,即保证m≪M时,细绳对小车

的拉力F近似等于砂和砂桶的总重力mg.但是,在

实验过程中,若不断增加砂的质量,则砂和砂桶的

总质量越来越接近小车的质量M,当无法满足m≪

M这一条件时,就造成了图丙的a-F图象所示的实

验结果.同理,在a-

图象中,当

增大到一定程

度,即小车的质量减小到一定值时,也无法满足m第30页，共61页，2023年，2月20日，星期四≪M这一条件时,就造成了图丙的a-

图象所示的实验结果.第31页，共61页，2023年，2月20日，星期四

一、单项选择题1.关于运动状态的改变,下列说法正确的是

(

第32页，共61页，2023年，2月20日，星期四

)A.运动状态的改变仅指速度大小的改变B.运动状态的改变仅指速度方向的改变C.要改变物体的运动状态,必须有力的作用D.物体运动状态的改变与物体的初始状态有关第33页，共61页，2023年，2月20日，星期四2.物体A的质量为10kg,速度大小为20m/s;物体B

的质量为20kg,速度大小为10m/s.下列说法正确

的是

(

)A.A的惯性大,因为A的速度大B.A的惯性大,因为A的质量小C.B的惯性小,因为B的速度小第34页，共61页，2023年，2月20日，星期四D.B的惯性大,因为B的质量大3.关于牛顿第一定律,下列说法错误的是

(

)A.牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要

属性——惯性B.牛顿第一定律告诉我们:力是改变物体运动状

态的原因,而不是维持物体运动的原因第35页，共61页，2023年，2月20日，星期四C.牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,即物体

不受外力作用时,保持静止或匀速直线运动的状

态D.牛顿第一定律是牛顿通过斜面实验直接总结

出来的4.所谓“理想实验”,又叫做“假想实验”、第36页，共61页，2023年，2月20日，星期四“抽象的实验”或“思想上的实验”,它是科学

研究中的一种重要方法,它把可靠事实和理论思

维结合起来,可以深刻地揭示自然规律.以下实验

中属于理想实验的是

(

)A.探究求合力的方法B.伽利略的斜面实验第37页，共61页，2023年，2月20日，星期四C.用打点计时器测量瞬时速度D.利用打点计时器研究自由落体图15.如图1所示,在水平桌面上质量为0.5kg的物体,第38页，共61页，2023年，2月20日，星期四受到一水平向右、大小为1.5N的拉力F,同时受

到桌面对它的大小为0.5N的摩擦力,则物体的加

速度大小为

(

)A.4.0m/s2B.3.0m/s2

C.2.0m/s2D.1.0m/s2

图2第39页，共61页，2023年，2月20日，星期四6.图2是根据“探究加速度与力的关系”的实验

数据描绘的a-F图象.下列说法正确的是

()A.三条倾斜直线所对应的小车质量不同B.三条倾斜直线所对应的小车质量相同C.直线A所对应的小车的质量最大D.直线C所对应的小车的质量最小第40页，共61页，2023年，2月20日，星期四二、非选择题图37.如图3所示,在水平平直公路上匀速行驶的小车

的车顶上,用绳子悬挂着一个小球.第41页，共61页，2023年，2月20日，星期四(1)若烧断绳子,小球可能落至小车

(填

“后方的A点”、“正下方的B点”或“前方的

C点”).(2)若小车速度突然减小,小球将偏向

(填

“前”或“后”)方.(3)若小车速度突然增大,小球将偏向

(填第42页，共61页，2023年，2月20日，星期四“前”或“后”)方.8.图4为某同学用来“探究加速度与力、质量的

关系”的实验装置,图中电火花计时器使用的交

流电源的频率为50Hz.图4第43页，共61页，2023年，2月20日，星期四(1)实验中,该同学获得的一条最理想的纸带如图

5所示,则根据纸带上的信息可求出小车的加速度

大小为

m/s2(结果保留2位有效数

字).图5第44页，共61页，2023年，2月20日，星期四(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量M,分别

得到小车加速度a与质量M及对应的

,数据如下表所示:第45页，共61页，2023年，2月20日，星期四实验

次数12345678加速

度a/(m·s-

2)1.901.721.491.251.000.750.500.30质量M

/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67

/kg-14.003.453.032.502.001.411.000.60第46页，共61页，2023年，2月20日，星期四请在图6所示的坐标纸中画出a-

图线,并由图线求出小车加速度a与质量倒数

之间的关系式是

.图6第47页，共61页，2023年，2月20日，星期四一、单项选择题1.下面哪些因素影响物体运动状态改变的难易程

度

(

)A.物体的质量和体积第48页，共61页，2023年，2月20日，星期四B.物体的速度和质量C.物体的体积和物体所受到的合外力D.物体的质量和物体受到的合外力2.关于物体的惯性,下列说法正确的是

(

)A.质量相同的两个物体,在阻力相同的情况下,速

度大的不易停下来,所以速度大的物体惯性大第49页，共61页，2023年，2月20日，星期四B.推动地面上静止的物体比保持这个物体匀速

运动时所需的力大,所以静止的物体惯性大C.在月球上举重比在地球上容易,所以同一物体

在月球上比在地球上惯性小D.物体的惯性只与物体的质量有关,与其他因素

无关第50页，共61页，2023年，2月20日，星期四3.关于力和运动的关系,下列说法正确的是

(

)A.物体如果没有受到外力作用,可能处于运动状

态B.必须有力作用在物体上,物体才能运动C.物体如果没有受到外力作用,一定处于静止状第51页，共61页，2023年，2月20日，星期四态D.在水平面上运动的物体会慢慢停下来,是因为

物体具有惯性的原因4.通过“探究加速度与力、质量的关系”实验,

我们知道加速度a与力F成正比,与质量m成反比,

即a∝F,a∝

.现有一质量为m的物体在光滑的第52页，共61页，2023年，2月20日，星期四水平面上受水平恒力F的作用而由静止开始运动

,在时间t内运动的位移为x,若要使物体运动的位

移变为4x,则下列方法不可行的是

(

)A.将水平恒力增大到4FB.将物体的质量减小为原来的

C.将作用时间增加为原来的4倍第53页，共61页，2023年，2月20日，星期四D.将作用时间增加为原来的2倍5.某同学利用如图1甲所示的装置做“探究加速

度与力、质量的关系”的实验,所获得的a-F图线

如图1乙中的实线所示,根据该图线可知,该同学

在实验中

(

)图1第5