2019秋人教版高中物理必修1教学：第四章牛顿运动定律第2节实验：探究加速度与力、质量的关系共20张(部编)课件

第2节实验：探究加速度与力、质量的关系任务1：探究加速度与力、质量的关系时，利用了什么思想方法？任务2：实验中如何平衡摩擦力？任务3：实验中小车所受拉力等于小盘及砝码重力的条件是什么？任务4：实验中为什么描绘a-1/m图像而不是描绘a-m图像？学习目标问题探究一

实验原理

二

测定加速度的方法公式法推论法比较法三

小车运动时的受力分析平衡摩擦力：如图所示，纸带穿过打点计时器。为了消除摩擦力对小车的影响，可将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，用小车的重力的分力来抵消它所受到的摩擦力，直到小车不挂重物时能在木板上匀速运动为止。当挂上重物(托盘和砝码)时，只要重物的质量远小于小车的质量，那么我们可近似认为托盘和砝码所受的重力大小等于小车所受的合力的大小。增减盘中砝码的个数可改变小车所受到的拉力。四实验方案与过程►方案1用打点计时器进行实验探究——控制变量法实验步骤数据处理与结论保持小车的质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度以a为纵坐标，以F为横坐标建立坐标系，根据得到的各组数据在坐标系中描点作图，如图所示

如果a-F图线是一条过原点的直线，那么可以得出结论：质量一定时，加速度与力成正比②按如图所示将实验器材安装好(小车上不系绳)，平衡摩擦力

④保持小车的质量不变，改变所挂重物的质量，重复步骤③，多做几次实验保持物体所受的力不变，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度⑤保持重物的质量不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量M，接通电源，放开小车，用纸带记录小车的运动情况；断开电源取下纸带并在纸带上标上号码⑥在小车上加放砝码，重复步骤⑤，多做几次实验⑦在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数点，测量计数点之间的距离，算出每条纸带上加速度的值

五五点注意►平衡摩擦力时不要挂小盘，平衡摩擦力后，不管以后是改变小盘中重物的质量，还是改变小车上所加砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。►实验时要先接通电源后放开小车。

►实验中必须满足小车和小车上所加砝码的总质量远大于重物和小盘的总质量。只有如此，重物和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。►每次开始时小车应尽量靠近打点计时器(或尽量远离带滑轮的一端)，且在小车到达滑轮前应按住小车。►作图线时，要使尽可能多的点落在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧，离直线较远的点应该舍去不予考虑。六误差分析

甲乙八用气垫导轨探究加速度与力、质量的关系

常考题型题组一伽利略的理想斜面实验题1［2019•浙江温州市十校联合体期末］如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”实验装置。（1）下图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是

（选填字母）。（2）关于本实验，下列做法正确的是

。A.在用打点计时器打纸带时，应该先放开小车，再接通打点计时器的电源B.在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力F的大小C.在探究加速度与质量的关系时，为了直观判断两者间的关系，应作出a-1/M图像D.在探究加速度与力的关系时，作a-F图像应该用折线将所描的点依次连接BABCC

BCB题3［2019•重庆市巴蜀中学期末］在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图4-2-4所示的装置，木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50Hz。（1）实验中得到如图4-2-5所示的一段纸带，每五个点为一计数点，测得xAB=7.65cm，xBC=10.17cm，实验测出小车的加速度大小为

m/s2

（结果保留两位小数）。（2）若直接按图所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力F为横坐标，通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标，画出的a-F图像合理的是

。2.52题组二

数据处理与误差分析图4-2-5（3）实验中，沙和沙桶的总重力

（选填“大于”“小于”或“等于”）绳子对小车的拉力，为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙和沙桶的总质量

（选填“远大于”或“远小于”）小车的质量。（4）若（2）中四个图像中的图线（包括B、C中的直线部分）的斜率都为k，k可能与什么有关？

。图4-2-4ABCDC大于远小于小车质量题4［2019·甘肃天水一中期末］某学习小组在研究加速度与力、质量的关系时，采用如图甲所示的装置，通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合力，通过加减砝码来改变小车总质量M。（1）实验中需要平衡摩擦力，应当取下

（选填“小车上的砝码”或“小托盘和砝码”），将长木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点

。（2）图乙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，所用交流电的频率为50Hz，从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.74cm，x3=6.30cm，x4=7.85cm，x5=9.41cm，x6=10.96cm。小车运动的加速度大小为

m/s2（结果保留三位有效数字）。（3）在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足M远大于m的条件，结果得到的图像应是图中的

。小托盘和砝码甲

ABCD乙间距相等1.55B题5［2019•黑龙江大庆实验中学期末］为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与力传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用m表示。BC题组三

创新实验设计戊甲乙丙丁（1）为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是（）A.三组实验中只有甲需要平衡摩擦力B.三组实验都需要平衡摩擦力C.三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件D.三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件（2）图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示，则OD间的距离为

cm。图戊是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），则加速度大小a=

m/s2（保留三位有效数字）。（3）若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器示数是测力计示数的两倍，通过计算得到小车加速度均为a，则乙、丙两位同学实验时所用小车总质量之比为

。1.200.9331：1

BC

题7为了探究加速度与力的关系，使用如图4-2-11所示的气垫导轨装置进行实验，其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑块通过G1、G2光电门时，光束被挡住的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录。滑块连同上面固定的挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为s，牵引钩码的质量为m。回答下列问题：（1）实验开始前应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：

。（2）若取M=0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是

。A.m1=5gB.m2=15gC.m3=40gD.m4=400g（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为D

谢谢！长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。努力，终会有所收获，功夫不负有心人。以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。前进的路上，要不断反思、关照自己的不足，学习更多东西，更进一步。穷则独善其身，达则兼济天下。现代社会，有很多人，钻进钱眼，不惜违法乱纪；做人，穷，也要穷的有骨气！古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。想干成大事，除了勤于修炼才华和能力，更重要的是要能坚持下来。士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?心中有理想，脚下的路再远，也不会迷失方向。太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。任何事业，学业的基础，都要以自身品德的修炼为根基。饭疏食，饮水，曲肱而枕之，乐亦在其中矣。不义而富且贵，于我如浮云。财富如浮云，生不带来，死不带去，真正留下的，是我们对这个世界的贡献。英雄者，胸怀大志，腹有良策，有包藏宇宙之机，吞吐天地之志者也英雄气概，威压八万里，体恤弱小，善德加身。老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志老去的只是身体，心灵可以永远保持丰盛。乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。做领导，要能体恤下属，一味打压，尽失民心。勿以恶小而为之，勿以善小而不为。越是微小的事情，越见品质。学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。知行合一，方可成就事业。以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。若是天下人都能互相体谅，纷扰世事可以停歇。志不强者智不达，言不信者行不果。立志越高，所需要的能力越强，相应的，逼迫自己所学的，也就越多。臣心一片磁针石，不指南方不肯休。忠心，也是很多现代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?若人人皆每日反省自身，世间又会多出多少君子。人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。给世界和身边人，多一点宽容，多一份担当。为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。立千古大志，乃是圣人也。丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。淡看世间事，心情如浮云天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。君子，生在世间，当靠自己拼搏奋斗。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。进学之道，一步步逼近真相，逼近更高。百学须先立志。天下大事，不立志，难成！海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚做人，心胸要宽广。其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。身心端正，方可知行合一。子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”真正努力精进者，不会把时间耗费在负性情绪上。好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。力行善事，有羞耻之心，方可成君子。操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器做学问和学技术，都需要无数次的练习。第一个青春是上帝给的；第二个的青春是靠自己努力当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。人总是珍惜未得到的，而遗忘了所拥有的。谁伤害过你，谁击溃过你，都不重要。重要的是谁让你重现笑容。幸运并非没有恐惧和烦恼；厄运并非没有安慰与希望。你不要一直不满人家，你应该一直检讨自己才对。不满人家，是苦了你自己。最深的孤独不是长久的一个人，而是心里没有了任何期望。要铭记在心；每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一个过往，沉溺在幸福中的人；一直不知道幸福却很短暂。一个人的价值，应该看他贡献什么，而不应当看他取得什么。做个明媚的女子。不倾国，不倾城，只倾其所有过的生活。生活就是生下来，活下去。人生最美的是过程，最难的是相知，最苦的是等待，最幸福的是真爱，最后悔的是错过。两个人在一起能过就好好过！不能过就麻利点分开。当一个人真正觉悟的一刻，他放下追寻外在世界的财富，而开始追寻他内心世界的真正财富。人若软弱就是自己最大的敌人。日出东海落西山，愁也一天，喜也一天。遇事不转牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。乌云总会被驱散的，即使它笼罩了整个地球。心态便是黑暗中的那一盏明灯，可以照亮整个世界。生活不是单行线，一条路走不通，你可以转弯。给我一场车祸。要么失忆。要么死。有些人说：我爱你、又不是说我只爱你一个。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。删掉了关于你的一切，唯独删不掉关于你的回忆。任何事都是有可能的。所以别放弃，相信自己，你可以做到的。、相信自己，坚信自己的目标，去承受常人承受不了的磨难与挫折，不断去努力、去奋斗，成功最终就会是你的！既然爱，为什么不说出口，有些东西失去了，就在也回不来了！对于人来说，问心无愧是最舒服的枕头。嫉妒他人，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。人不怕卑微，就怕失去希望，期待明天，期待阳光，人就会从卑微中站起来，带着封存梦想去拥抱蓝天。成功需要成本，时间也是一种成本，对时间的珍惜就是对成本的节约。人只要不失去方向，就不会失去自己。过去的习惯，决定今天的你，所以，过去的懒惰，决定你今天的一败涂地。让我记起容易，但让我忘记我怕我是做不到。不要跟一个人和他议论同一个圈子里的人，不管你认为他有多可靠。想象困难做出的反应，不是逃避或绕开它们，而是面对它们，同它们打交道，以一种进取的和明智的方式同它们奋斗。他不爱你，你为他挡一百颗子弹也没用。坐在电脑前，不知道做什么，却又不想关掉它。做不了决定的时候，让