2. 探究加速度与力、质量的关系PPT配套教学设计内容

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系-基础导学

【学习目标】

1、学会用控制变量法研究物理规律，

2、学会怎样由试验结果得出结论，3、探究加速度与力、质量的关系

【学习重点】探究加速度与力、质量的关系

【学习难点】由实验结果得出结论

【自主学习】（认真阅读教材p71-74页完成下列问题）

一、实验目的

探究加速度与力、加速度与质量的关系.即质量一定时，加速度与作用力成_________；作用力一定时，加速度与质量成________. 二、实验原理

保持小车的质量不变，测量出外力F和小车的加速度a，作出a—F图象，若图线是过原1点的直线，则a与F成正比；保持外力F不变，测量出小车质量M和加速度a，作出a—M图象，若图线是过原点的直线，则a与M成反比. 三、实验器材

打点计时器、纸带及复写纸片、小车、一端附有__________的长木板、小桶和沙子、细绳、钩码、两根导线、__________、__________. 四、实验步骤

(1)用________测出小车和小桶的质量M和m，把数值记录下来. (2)把实验器材安装好，只是不把悬挂小桶的细绳系在小车上(即不给小车加牵引力). (3)平衡摩擦：在长木板的____________的一端下面垫上一块薄木板，反复移动木板的位置，轻推小车，小车可以在斜面上做_______________运动，这时小车拖着纸带运动时受到的___________恰好与小车所受重力_______________的分力平衡. (4)把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶.先__________再_____________，取下纸带，在打点纸带上标上纸带号码. (5)保持小车的_____不变，在小桶内放入质量为m1的沙子，重复步骤(4)，在小桶内分别放入质量为m2、m3…的沙子，再重复步骤(4)，m1、m2、m3…的数值都要记录在纸带上(或表格内). (6)在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，按“测定匀变速直线运动的加速度”实验中的方法算出每条纸带的加速度a. (7)用纵坐标表示___________，横坐标表示___________，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点.若这些点在一条____________上，便证明了加速度与作用力成__________. (8)保持沙子和小桶的_________不变，在小车上依次加________(也要作好记录).重复上述步骤(4)和步骤(6)，用纵坐标表示____________，横坐标表示小车及砝码______________，在坐标平面上根据实验结果画出相应的点，如果这些点在________________，就证明加速度与质量成反比. 五、实验结论

加速度与合外力成___比，与小车总质量成___比

【合作探究】

1.本实验中采用了控制变量法，什么是控制变量法？

12.在探究加速度与质量的关系时，为什么要作a—图象，而不作a—M图象？

M

3.在探究加速度与力、质量的关系实验中平衡了摩擦力后，改变沙子和沙桶质量，或者是改变小车及砝码的质量，需不需要重新平衡摩擦力?

4.在实验中，平衡摩擦力后为什么要求小车上所加砝码的质量远大于沙子和沙桶的总质量?

5．某同学利用本节课参考案例中的实验装置研究a与F之间的关系，测得小车的加速度a和拉力F的数据见下表：

F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 -2 a/m·s0.10 0.21 0.29 0.40 (1)根据表中数据在图4—2—2中画出a—F图线. (2)结合实验装置，说明图线不过原点的原因是什么?如何进行a/m·s-2 改正?

F/N O

图4—2—2

【自我检测】

11.如果a—图像是通过原点的一条直线，则说明（ ）

mＡ．物体的加速度a与物体的质量m成正比 Ｂ．物体的加速度a与物体的质量m成反比；

Ｃ．物体的质量m与物体的加速度a成正比 Ｄ. 物体的质量m与物体的加速度a成反比。

2. 在利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是（ ）

A. 平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上

B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C. 实验时，先放开小车，后接通电源

D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响

3.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，用改变沙子的质量的办法来改变对小车的作用力F；用= 打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据，然后根据测得的数据作出如图4—2—5所示的a—F图象，发现图线a 既不过原点，又不是直线，原因是( ) A.没有平衡摩擦力，且小车质量较大

B.平衡摩擦力时，所垫木板太高，且沙子和小桶的质量较大

F O C.平衡摩擦力时，所垫木板太低，且沙子和小桶的质量较大

图4—2—5 D.平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大

4.在某两个同学用图4-2-6所示的装置（图中A为小车，B为带滑轮的长木板，C为水平桌面），分别在《探究加速度与外力间的关系》实验中，各自得到的图象如图4-2-7中甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是

，乙是

．