《创新课堂》第四章 运动和力的关系 2.实验：探究加速度与力、质量的关系 课件 高中物理必修第一册（人教版）同步讲练测

(课件网) 2.实验：探究加速度与力、质量的关系 01 实验基础落实 02 实验技能培养 03 课时作业 目 录 01 PART 实验基础落实 一、实验目的 1. 学会用“控制变量法”探究加速度与力、质量的定量关系。 2. 学会用图像法研究加速度与质量、力之间的关系。 3. 学会将a-m图像采用“化曲为直”法转化为a-图像的思想方法。 二、实验原理 　研究方法： 法。 （1）保持研究对象即小车的 不变，通过改变悬挂的槽码的个数 改变小车所受的 ，测出小车的对应 ，探究加速度与拉 力之间的关系。 （2）保持悬挂的槽码的个数不变，即保持小车所受的 不变，改 变研究对象即小车的 ，测出小车的对应 ，探究加速度 与质量之间的关系。 控制变量　 质量　 拉力　 加速度　 拉力　 质量　 加速度　 三、实验器材 小车、钩码、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时 器、交流电源、纸带、 、天平。 刻度尺　 四、实验步骤 1. 用 测出小车的质量M，并把数值记录下来。 2. 按如图所示的装置把实验器材安装好（小车上先不系细绳）。 天平　 3. 平衡阻力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块， 移动木 块位置，直到使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板保持 运 动为止（纸带上相邻点间距相等）。 4. 保持小车 不变，把小车停在 打点计时器处，挂上槽 码，先接通电源，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出一条纸 带。计算槽码的重力，即小车所受的 ，由纸带计算出小车的加速 度，并把槽码的重力和对应的加速度记录在表格1中。 反复　 匀速直线　 质量　 靠近　 拉力　 表1 　　　　　实验序号 物理量 1 2 3 4 5 6 槽码的重力F/N 加速度a/（m·s－2） 5. 改变槽码的个数，重复步骤（4），并多做几次。 6. 保持小车受到的 不变，在小车上放上钩码改变小车的 ，再让小车在木板上运动打出纸带。计算小车上的钩码和小车的总质 量M，并由纸带计算出小车对应的加速度。把相应数据记录在表格2中。 拉力　 质 量　 表2 　　　 　实验序号 物理量　 1 2 3 4 5 6 质量M/kg 质量的倒数/kg－1 加速度a/（m·s－2） 7. 改变小车上钩码的个数，重复步骤（6），并多做几次，把所对应的质 量和加速度也需记录在表2中。 五、 数据分析 1. 由表1中记录的数据，以a为纵坐标、F为横坐标，根据数据作a-F图像（如图所示），找出规律，分析a与F的关系。 2. 由表2中记录的数据，分别以a为纵坐标、M和为横坐标，根据数据作a-M图像和a-图像（如图所示），分析a与M的关系。 3. 实验结论 （1）保持物体质量不变时，物体的加速度a与所受力F成正比。 （2）在力F不变时，物体的加速度a与质量M成反比。 六、注意事项 1. 打点前小车应靠近打点计时器，且应先接通电源后释放小车。 2. 在平衡阻力时，不需要悬挂槽码，但小车应连接纸带且接通电源。用手 轻轻地给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点迹间隔均匀，表明小车 受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡。整个实验平衡了阻力 后，不管以后是变槽码的个数，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重 新平衡阻力。 3. 改变悬挂槽码的个数的过程中，要始终保证槽码的总质量远小于小车的 质量。 4. 作图时应使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽 可能地对称分布在直线的两侧，但若遇到个别偏离较远的点（错误数 据）可舍去。 02 PART 实验技能培养 类型一｜教材原型实验 【例1】　在研究作用力F一定时，小车的加速度a与小车（含钩码）质量M 的关系时，某同学设计的实验步骤如下： A. 用天平称出小车和所挂槽码的质量 B. 按图装好实验器材 C. 把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂槽码 D. 将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源， ... ...