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1、马陵中学20102011高一物理组导学案 第四章：牛顿运动定律第2节、实验：探究加速度与力、质量的关系导学案编写人：高 健 审核人：王江浩 编写时间：2010-12-8【学习目标】 1.认识影响加加速度的因素素力和质量.2.通过实验测测量加速度、力力、质量，分分别作出加速速度与力、加加速度与质量量的关系图象象.3.能根据图象象得出加速度度与力、质量量的关系.4.体会“控制制变量法”对研究问题题的意义.【重点难点】1.体验实验探探究过程：明明确实验目的的、分析实验验思路、制定定实验方案、得得出实验结论论.2.初步认识数数据处理时变变换坐标轴的的技巧.3.初步了解将将“不易测量的的物理量转化化为可
2、测物理理量”的实验方法法.4.会对实验误误差作初步分分析.【任务一：知识识准备】1.探究加速度度与力、质量量的关系（1）物体运动动状态变化的的快慢，也就就是物体_的大小，与与物体的_有关，还与与物体_有有关.（2）物体的质质量一定时，受受力越大，其其加速度就_；物体的的受力一定时时，质量越小小，加速度就就_.（3）探究加速速度与力的定定量关系时，应应保持物体_不变，测测量物体在_的加速度度；探究加速速度与质量的的关系时，应应保持物体_不不变，测量不不同质量的物物体在_下下的加速度.2.制定实验方方案时的两个个问题（1）测量物体体的加速度可可以用刻度尺尺测量_，并并用秒表测量量_，由公公式_算出
3、出.也可以在运运动物体上安安装一条通过过打点计时器器的纸带，根根据_来测测量加速度.（2）在这个实实验中也可以以不测加速度度的具体数值值，这是因为为我们探究的的是_关系系.3.怎样由实验验结果得出结结论在本探究实验中中，我们猜想想物体的加速速度与它所受受的力成_，与质量量成_，然然后根据实验验数据作出_图象和_图图象，都应是是过原点的直直线.【任务二：问题题探究】 1、在研究加速速度与质量的的关系时，为为什么要描绘绘a图象，而不不是am图象？2.控制变量法法 ：什么叫控制变量量法？本实验中如何何应用控制变变量法？【任务三：实验验方案】 参考案例一：1、 本案例需运用“位移之比表表示小车加速度之
4、之比”即：，此式成立的的条件是： 小车ll 小车22 次数 拉车砝码(g) 位移x1cm 拉车砝码(s) 位移x2cm 1 2 32、某同学控制制两小车质量量相同，改变变砝码（拉力力大小）个数数，设计记录录数据表如下下：3、若两小车线线上系的砝码码（拉力大小小）个数相同同，小车质量量不同，请你你设计一记录录实验数据的的表格：参考案例二：1、本案例要求求砝码和盘的的总质量远小小于小车质量量，为什么？2.本实验的一一个重要步骤骤是平衡摩擦擦力，为什么么？3.实验中需注注意的事项 （1）平衡摩擦擦力时不要挂挂重物，整个个实验平衡了了摩擦力后，不不管以后是改改变托盘和砝砝码的质量，还还是改变小车车及砝
5、码的质质量，都不需需要重新平衡衡摩擦力.（2）平衡摩擦擦力后，每次次实验必须在在满足小车和和所加砝码的的总质量远大大于砝码和托托盘的总质量量的条件下进进行.只有如此，砝砝码和托盘的的总重力才可可视为与小车车受到的拉力力相等.（3）小车应靠靠近打点计时时器且先接通通电源再释放放小车.（4）作图象时时，要使尽可可能多的点分分布在所作直直线上，不在在直线上的点点应尽可能均均匀地分布在在所作直线两两侧.离直线较远远点是错误数数据，可舍去去不予考虑.【任务四：当堂堂检测】应用点一：数据据处理 例1：若测得某某一物体m一定时，a与F的关系的有有关数据资料料如下表.a/（ms2）1.984.065.958.
6、12F/N1.002.003.004.00（1）根据表中中数据，画出出aF图象.（2）从图象可可以判定：当当m一定时，a与F的关系为_.例2：若测得某某一物体受力力F一定时，a与M的关系数据据如下表所示示：a/（ms2）2.042.663.233.98M/kg2.001.501.251.00（1）根据表中中所列数据，画画出a图象.（2）由a关关系可知，当当F一定时，a与M成_关系.应用点二：实验验误差分析 例3：用图425（a）所示的装装置是研究质质量一定时，加加速度与作用用力的关系.研究的对象象是放在长木木板上的小车车，小车的质质量为M，长木板是是水平放置的的.小车前端拴拴着细轻绳，跨跨过定
7、滑轮，下下面吊着砂桶桶.实验中认为为细绳对小车车的作用力FF等于砂和桶桶的总重力mmg.用改变砂的的质量的办法法来改变小车车的作用力FF，用打点计计时器测出小小车的加速度度a，得出若干干组F和a的数据.然后根据测测得的数据作作出aF图线.图425一学生作出图4426（bb）所示的图图线，发现横横轴上的截距距OA较大，明明显地超出了了偶然误差的的范围，这是是由于在实验验中没有进行行下面的步骤骤，即_.【任务五：课堂堂练习】1、某学生在“探究加速度度与力、质量量的关系”的实验中，测测得小车的加加速度a与拉力F的资料如下下表所示.F/N0.200.300.400.50a/（ms2）0.100.210
8、.290.40（1）根据表中中的数据在图图426坐标系中作作aF图线. 图426 图图4277（2）图线在FF轴上截距的的物理意义是是_.2、在上题中，如如果此学生根根据测得的数数据作出的aaF图线如图427所示示，则实验中中出现误差的的原因是_.【任务六：课后后练习】1.观察物体的的运动，我们们发现加速度度、物体受力力和物体质量量三者的关系系可能是（ ）A.物体质量一一定时，受力力越大，其加加速度越大B.物体质量一一定时，受力力越大，其加加速度越小C.物体受力一一定时，它的的质量越大，其其加速度越大大D.物体受力一一定时，它的的质量越大，其其加速度越小小2.在“探究加加速度与力、质质量的关系
9、”的实验中，下下列说法中正正确的是（ ）A.为了减小实实验误差，悬悬挂物的质量量应远小于车车和砝码的质质量B.为减小小车车、纸带受到到摩擦力对实实验的影响，需需要把小车运运动平面起始始端抬高C.实验结果采采用描点法画画图象，是为为了减小误差差D.实验结果采采用a坐标作图，是是为了便于根根据图象直观观地作出判断断3.在利用打点点计时器“探究加速度度与力、质量量关系”的实验中，以以下做法正确确的是（ ）A.平衡摩擦力力时，应将重重物用细绳通通过定滑轮系系在小车上B.平衡摩擦力力时，小车后后面的纸带必必须连好，因因为运动过程程中纸带也要要受到阻力C.每次改变小小车的质量时时，不需要重重新平衡摩擦擦力
10、D.实验时，先先放开小车，后后接通电源4.如果a图图象是通过原原点的一条直直线，则说明明（ ）A.物体的加速速度a与质量m成正比B.物体的加加速度a与质量m成反比C.物体的质量量m与加速度a成正比D.物体的质质量m与加速度a成反比6.如图4228是某些些同学根据实实验数据画出出的图象，下下列说法中正正确的是（ ）图428A.形成图（甲甲）的原因是是平衡摩擦力力时长木板倾倾角过大B.形成图（乙乙）的原因是是平衡摩擦力力时长木板倾倾角过小C.形成图（丙丙）的原因是是平衡摩擦力力时长木板倾倾角过大D.形成图（丁丁）的原因是是平衡摩擦力力时长木板倾倾角过小7.已知物体的的加速度a与物体的受受力F及物体
11、的质质量m满足关系式式aF，a.在光滑的水水平面上有一一质量为m的物体受到到水平力F作用，在t时间内由静静止开始移动动了s距离，今要要使距离变为为4s，可采用以以下哪些方法法（ ）A.将水平恒力力增为4FB.将物体的的质量减为原原来的C.将作用时间间增为4tD.将作用时时间增为2t0402实验验：探究加速速度与力、质质量的关系导学案答案【知识链接】1.加速度 质量 受力的大大小 越大 越大 质量 不同力的的作用下 受力 该力作用用2.位移 时时间 a= 纸带上打打出的点 加速度与其其他量之间的的比例3.正比 反反比 aF a【典型例题】【课堂练习】1、（1）如图图所示（2）未完全平平衡摩擦力2、平衡摩擦力力时，长木板板倾角过大3、教材第766页问题提示：如果假设设加速度与质质量的二次方方成反比，我我们最好作aa图象.【课后练习】1.AD 2.ABCDD 3.BC 5、B 66.AD 7.ABDD8.电源应用用低压交流电电源滑轮的位置应应使拉线水平平小车应靠近打打点计时器木板应垫高右右端平衡摩擦擦力.9.（1）作出出的两个图线线如图所示（2）am的的图线是曲线线，难以找出出规律，a的图线是直直线，容易找找出规律.10.（1）aa=.（2）没有平衡衡摩擦力或平平衡摩擦力时时，木板与水水平面夹角过过小（3）两小车及及车上的砝码码质量不同，且且m乙m丙.10