实验：探究加速度与力、质量的关系导学案.docx

三、探究未知根据以上所学，写出自己存在疑惑的问题:【深入探究】一、深入学习打点w?器（一）实验步骤（课本89页方法2、90页参考案例1）：纸带测量质量：用天平测出和重物（小盘1J*和小盘中的硅码）的质量分别为M、m,并把数据记录下来。公®（2）安装器材：按上图将实验器材安装好（小车上不系细线）。（3）平衡摩擦力：在长木板无滑轮的端下面垫薄木板，调节其位置，直到小车下滑。（4）具体操作将挂有小盘的细线跨过定滑轮系于小车上，接通电源后放开小车打出纸带，取下纸带并在纸带上标上号码以及此时重物的重力mg（重物的质量要远小车的总质量，此时可认为小车所受拉力F等于重物的重力mg）。保持小车质量M不变，往小盘上加槽码，即改变重物的总质量m,重复步骤，多做几次实验，每次小车从同一位置拜放，并记录好重物的重力。保持重物的质量m不变，往小车上加祛码，改变小车的质品M,重复步骤，多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好加在小车上的硅码和小车的总重力Mig、Mig、M1g。计算出每次实验小车的大小。注意事项：平衡摩擦力时不挂重物，待整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和钩码的质量，还是改变小车和跌码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加跌码的总质量远大于钩码和托盘的总质量的条件下进行。小车应靠近打点计时器且先再小车o作图时应使所作的通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能地均匀分布在直线的两侧，个别偏离较远的点应舍去。（一）数据分析（课本P91-92）（1）分析加速度a与力尸的定量关系由表1中记录的数据，以加速度a为纵坐标，力尸为横坐标，根据测量数据描点，然后作出a-F图像，如图所示，若图像是一条就能说明a与尸成正比。班级：小组：姓名：4.2实验：探究加速度与力、质量的关系【学习目标】1 .知道探究加速度、质量、力三者关系的实验方案,体会用“控制变量法”研究物理规律。2 .会使用基木的力学实验器材获取加速度、力、质量等数据，并作出加速度与力、加速度与质量的关系图像,能根据图像得出加速度与力、质量的关系。3 .领会近似思想以及化曲为宜的转化思维,知道平衡摩擦力的方法,会对实验误差做初步分析。【重难点】1.控制变量法的熟练使用；2.实验数据的分折和处理；3.实验的误差分析和数据处理【导学流程】一、回顾旧知电火花打点计时器使用的电源为,电磁打点计时器使用的电源为，每打个点的时间间隔为S.1.牛顿第一定律告诉我们，当物体不受力或所受合力为零，运动状态不变。那么是什么原因让物体的运动状态发生变化？说明力是的原因。2 .受力相同的物体，运动状态改变的快慢（加速度）是相同的吗？同样大小的力，满载和空载的汽车，哪个加速度大？3 .加速度的大小与那些因素有关？他们的关系是什么？二、基础感知（阅读课本P88-89,并完成下列问题。）1.本实验为了探究加速与质量，和力的关系，需要采用的探究方法是：。4 .方案的设计，需要测量那些物理量，需要的测量工具是什么？5 .实验过程：探究加速度与力的关系：保持不变，改变来改变小车所受的拉力。小车所受拉力可认为与槽码所受的重力相等。测得不同拉力下小车运动的加速度，分析加速度与拉力的变化情况，找出二者之间的定量关系。探究加速度与质量的关系：保持不变，通过在小车上来改变小车的质量。测得不同质量的小车在这个拉力下运动的加速度，分析加速度与质量的变化情况，找出二者之间的定量关系。（3）实验中，沙和沙桶的总重力（选侦“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？1 .某实验小组利用如图所示的装置进行验证：当质量m一定时，加速度a与力F成正比的关系，其中F=m3g,m=m+11t（m为小车及车内硅码的总质量，皿为桶及桶中硅码的总质量）。具体做法是：将小车从A处由群止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度V,然后将小车内的一个祛码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。图中A、B相距X。（1）设加速度大小为a,则a与V及X间的关系式是o（2）如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图像，其中哪一个是正确的（）（3）下列哪些措施能够减小本实验的误差A.实验中必须保证ni2<<nB.实验前要平衡摩擦力C.细线在桌面上的部分应与长木板平行D.图中A、B之间的距离X尽量小些2 .（1）某同学在做验证牛顿笫二定律实验时，正确操作后通过测量，作出a-F图线，如图中的实线所示。试分析：图线上部弯曲的原因是«（2）打点计时器使用的交流电频率f=50Hz,如图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，写出用、S八S3、s,以及来表示小车加速度的计算式：a=（用英文字母表示）；根据纸带所提供的数据，尊得小车的加速度大小为a=ms"结果保留两位5-、有效数字）。1.83£2.4113.03于单位:Cm/(2)分析加速度a与质量卬的定量关系由表2中记录的数据，以a为纵坐标，以!为横坐标，根据测量数据描点，然后作出a-'图像,mm如图3所示。若a-'图像是一条过原点的直线，说明a与,成,即a与卬成.tnm(3)实验结论：保持物体质量不变时，物体的加速度冷与所受拉力少成:保持拉力尸不变时，物体的加速度a与质量加成。二、合作探究1 .绳拉小车的力是不是小车受到的合外力？2 .什么情况下硅码重力可以近似等于绳子拉力即小车所受的合外力？3 .如何来平衡摩擦力？4.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中, 上，打点计时器打点频率为50 Hzo某同学使用了如图所示的装置，木板放在水平桌面ms2 (结果保留两位小数)。实验测出小车的加速度大小为.(1)实验中得到如图所示的一段纸带，每五个点为一计数点，测得XAB=7.65cm,x=10.17cm(2)若直接按图所示装置进行实验，以沙和沙楠的总重力F为横坐标，通过纸带分析得到的