《高中物理第四章第二節(jié)實驗探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系同步創(chuàng)新課件新人教版必修》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理第四章第二節(jié)實驗探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系同步創(chuàng)新課件新人教版必修（25頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 學習目標：1.會通過“控制變量法”探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系2會用圖象表示加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系3會用圖象表示加速度與力之間的關(guān)系重點難點：1.如何利用“控制變量法”進行實驗2怎樣測量加速度和怎樣提供并測量物體所受的力易錯問題：在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，有的同學作am圖象為一曲線，并由此圖象得出加速度與質(zhì)量成反比 【實驗目的】的關(guān)系基礎(chǔ)知識梳理 【實驗原理】1如圖421所示，保持小車總質(zhì)量不變，改變小桶內(nèi)砂的質(zhì)量，從而改變細線對小車的拉力，測出小車的對應加速度，研究小車加速度與力的關(guān)系2保持小桶和砂的總質(zhì)量不變，在小車上增減砝碼，改變小車的總質(zhì)量，測出小車對應的加速度，研究小車加速度與其質(zhì)

2、量的關(guān)系 圖 4 2 1 【實驗器材】一端有定滑輪的長木板，小車，砝碼，細線，小桶(砂子)，打點計時器，低壓交流電源，紙帶，刻度尺，導線，天平 【實驗步驟】1用天平測出小車的質(zhì)量m 0和小桶的質(zhì)量M0，把數(shù)據(jù)記錄下來2按圖421安裝器材，只是不要把掛小桶用的細線系在小車上，即不給小車施加牽引力3平衡摩擦力，把木板無滑輪的一端下面墊一薄木板，反復移動其位置，直到打點計時器正常工作后不掛重物的小車在斜面上做勻速直線運動為止(紙帶上相鄰點間距相等) 4將重物通過細繩系在小車上，接通電源放開小車，用紙帶記錄小車的運動情況；取下紙帶并在紙帶上標上號碼及此時所掛重物的重力m 0g. 5保持小車的質(zhì)量不變，

3、改變所掛重物的重力，重復步驟4，多做幾次實驗，每次小車從同一位置釋放，并記錄好相應紙帶及重物的重力m 1g、m 2g、6保持小車所受合外力不變，在小車上加放砝碼，并測出小車與所放砝碼的總質(zhì)量M1，接通電源，放開小車用紙帶記錄小車的運動情況，取下紙帶并在紙帶上標上號碼7繼續(xù)在小車上加放砝碼，重復步驟6，多做幾次實驗，在每次得到的紙帶上標上號碼 一、控制變量法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系加速度a和質(zhì)量m、受力F都有關(guān)系研究它們之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變，測量物體在不同力的作用下的加速度，分析加速度與力的關(guān)系；再保持物體所受的力相同，測量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系這種

4、先控制一個參量不變，研究其余參量之間變化關(guān)系，再控制另一個參量不變，研究其余參量之間變化關(guān)系的方法叫控制變量法核心要點突破 二、平衡摩擦力的目的和方法1目的：實驗中小車要受到摩擦阻力的作用，增加了實驗的難度墊高木板不帶滑輪的一端，使小車自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力，這樣小車所受拉力即為合力，提高了實驗成功率2方法：不掛砂桶，使小車拖著紙帶，紙帶通過打點計時器，并且使打點計時器處于工作狀態(tài)，逐漸調(diào)節(jié)木板的傾角，使打下的紙帶點間距相等，則說明小車做勻速直線運動，即平衡了摩擦力 三、數(shù)據(jù)處理1物體的質(zhì)量一定，加速度與受力的關(guān)系實驗序號 加速度a/ms2 小車受力F/N123由表中數(shù)據(jù)，作出aF圖象

5、，并得出結(jié)論 2物體的受力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗序號 加速度a/ms2 小車質(zhì)量m /kg123 四、注意事項1平衡摩擦力時不要掛小桶，整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變小桶和砂子的質(zhì)量還是改變小車及砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力2實驗中必須滿足小車和砝碼的質(zhì)量遠大于小桶和砂子的總質(zhì)量只有如此，小桶和砂子的總重力才可視為與小車受到的拉力相等3各紙帶上的加速度a都應是該紙帶上的平均加速度4作圖象時，要使盡可能多的點在所作直線上，不在直線上的點應盡可能對稱地分布在所作直線兩側(cè)離直線較遠的點是錯誤數(shù)據(jù)，可舍去不予考慮5小車應靠近打點計時器，且先接通電源再放小車 五、誤差分析1質(zhì)量的測量

6、誤差、紙帶上打點計時器打點間隔距離的測量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差2因?qū)嶒炘聿煌晟圃斐烧`差：本實驗中用小桶和砂子的總重力代替小車受到的拉力(實際上小車受到的拉力要小于小桶和砂子的總重力)，存在系統(tǒng)誤差小桶和砂子的總質(zhì)量越接近小車的質(zhì)量，誤差就越大；反之，小桶和砂子的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量，誤差就越小 3平衡摩擦力不準造成誤差：在平衡摩擦力時，除了不掛小桶外，其他的都跟正式實驗一樣(比如要掛好紙帶、接通打點計時器)，勻速運動的標志是打點計時器打出的紙帶上點的距離相等 用如圖422所示的裝置研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質(zhì)量M的關(guān)系，某位同學設計的實驗步驟如下：課堂互

7、動講練對實驗器材和操作的考查圖 4 2 2 A用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝砂子的質(zhì)量；B按圖裝好實驗器材；C把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶；D將電磁打點計時器接在6 V電壓的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質(zhì)量；E保持小桶及其中砂子的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復上述實驗；F分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值；G作aM關(guān)系圖象，并由圖象確定aM關(guān)系 (1)該同學漏掉的重要實驗步驟是_，該步驟應排在_步實驗之后 (2)在上述步驟中，有錯誤的是_，應把_改為_(3)在上述步驟中，處理不恰當?shù)氖莀，應把_改為_

8、【答案】(1)平衡摩擦力B(2)D6 V電壓的蓄電池6 V以下交流電壓的學生電源 (2009年高考江蘇卷)“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖423甲所示實驗數(shù)據(jù)處理和誤差分析圖 4 2 3 (1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖423乙所示計時器打點的時間間隔為0.02 s從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離該小車的加速度a_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表： 砝碼盤中砝碼總重力F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980加速度a (ms2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出aF的關(guān)系圖象圖 4 2 4 (3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的aF圖線不通過原點，請說明主要原因(2)見答案(3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計了砝碼盤的重力，導致合力F的測量值小于真實值，aF的圖線不過原點 【答案】(1)0.16(0.15也算對)(2)如圖425所示(3)未計入砝碼盤的重力圖 4 2 5