第四章 第2课 实验：探究加速度与力、质量的关系（人教2019必修第一册）（含答案）

第2课 实验：探究加速度与力、质量的关系 课程标准 课标解读 1．明确影响物体加速度的两个因素———力和质量。2．学会测量物体的质量、加速度和受到的力，通过实验探究加速度与力、质量的关系。3．会运用图像法处理实验数据，得出实验结论。4．体会“控制变量法”对研究问题的意义。 1、经历探究加速度与力、质量的关系的设计过程，能够依据要求进行实验设计，学会选择合理的实验方案进行探究实验。2、经历用图像法处理数据的过程，从图像中发现物理规律，培养学生收集信息、获取证据的能力。3、经历实验操作和测量的过程，知道如何平衡摩擦力、减小系统误差等操作方法，体会探究过程的科学性和严谨性，培养与人合作、学会分享的团队精神。 知识点01 实验原理 (1)保持质量不变，探究加速度跟 的关系． (2)保持合外力不变，探究加速度与 的关系． (3)作出a－F图象和a－图象，确定a与F、m的关系． 【即学即练1】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验步骤中，下列做法中正确的是(　　) A．同时改变拉力F和小车质量m的大小 B．先保持小车质量m不变，研究加速度a与拉力F的关系，再保持F不变，研究a与m的关系，最后导出a与m及F的关系 C．只改变拉力F的大小，小车质量m的大小始终保持不变 D．只改变小车质量m的大小，拉力F的大小始终保持不变 知识点02 实验器材 小车、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、 、刻度尺、坐标纸． 知识点03 实验过程 1、测量：用天平测量槽码的质量m′和小车的质量m. 2、安装：按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂槽码的细绳系在小车上(即不给小车 )． 3、平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能 下滑． 4、操作：①槽码通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先 后 车，断开电源，取下纸带，编号码． ②保持小车的质量m不变，改变槽码的质量m′，重复步骤①. ③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，计算加速度a. ④描点作图，作a－F的图象． ⑤保持槽码的质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤①和③，作a－图象． 【即学即练2】几位同学在研究加速度a和力F、质量m的关系时，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，分别得出如图中四条图线，其中图A、B、C是a-F图线，图D是a-图线，其中没有平衡摩擦力的是(　　) 知识点04 数据处理 1、利用逐差法或v－t图象法求a. 2、)以a为纵坐标，F为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，说明a与F成正比． 3、以a为纵坐标，为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m成反比． 【即学即练3】若已知两个物体间的某种力F与两物体间距离r的平方成反比，即F＝(k是与r无关的常数)．现要设计实验验证该关系，实验后利用得到的数据作图，利用图象研究F与r的关系，下列四种坐标系应选用的最佳坐标系是 (　　) 知识点05 注意事项 1、开始实验前首先平衡摩擦阻力：适当垫高木板不带定滑轮的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力．在平衡摩擦阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动． 2、实验过程中不用重复平衡摩擦力． 3、实验必须保证的条件： . 4、一先一后一按：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近 ，并应先 ， 后 ，且应在小车到达滑轮前按住小车． 【即学即练4】用打点计时器测量加速度，探究加速度与力、质量的关系时，需要平衡摩擦力．平衡摩擦力时，应该让小车(　　) A．挂上钩码，拖上纸带，开动打点计时器 B．不挂钩码，拖上纸带，开动打点计时器 C．挂上钩码，不拖纸带 D．不挂钩码，不拖纸带 知识点06 误差分析 1、实验原理不完善：本实验用槽码的 ... ...