学生实验ppt课件配套教案内容

高三复习实验：探究加速度与力、质量的关系教学设计

一、学习目标

1.学会用控制变量法探究加速度与力和质量之间的关系

2.能应用计算机和图像法分析处理实验数据

3.从实验中得出加速度与力成正比，与质量成反比

二、重点、难点分析

教学重点

1.怎样测量物体的加速度. 2.怎样提供和测量物体所受的力. 教学难点

指导学生选器材，设计方案，进行实验，作出图象，得出结论. 三、新课教学

（设计实验方案）

1、根据加速度与物体质量及物体受力的关系，我们很容易猜想它们之间可能是正比或反比的关系，那么我们如何来证实自己的猜想是否正确呢？

2、那么我们应该通过实验来测定那些物理量呢？

3、我们知道质量可以用天平进行测量，力

可以用弹簧秤测量，那么加速度怎么来测定呢？

4、请大家回想前面学过的与加速度有关的各种公式，看看能不能发现测定加速度办法。

5、我们可以发现前面三个公式都要涉及到速度，而要测量速度也比较困难，后面两个公式只要测定位移和时间就可以了，位移可以用直尺测量，时间可以用秒表或打点计时器测量，我们先看公式，请问这个公式在什么时候成立呢？当满足什么条件时，加速度和位移成正比关系？

6、而利用公式我们可以来判断一个物体是不是做的匀加速运动，判断的条件是什么？

7、现在我们还不清楚物体在力的作用下到底做什么样的运动，所以我们选用来测定加速度应该更为科学，那么以前我们在实验中用打点计时器测定加速度时用的公式是什么呢？

8、请大家设计一个用打点计时器探究加速度与力和质量的关系的实验原理图。

7、该实验装置中，水平方向是不是只受到钩码的拉力作用？还有没有其他力？这个力对实验有没有影响？如何消除这一影响呢？

8、我们可以利用斜面，让重力的下滑分力来抵消摩擦力的影响。这样物体的加速度就完全由拉力来产生了。

9、那么怎样才能确定重力的下滑分力已经把摩擦力的影响抵消了呢？

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1

三、学生思考讨论学案、回答：

1、可以通过实验来验证。

2、加速度，质量和力三个量。

3、用打点计时器进行测定加速度。

4、与加速度有关的公式有：

5、是初速度为零的匀加速运动的位移公式。当运动时间相同时,两个物体的位移和加速度成正比。6、△S是常数，则物体就做匀加速运动。

7、还受到摩擦力的作用，对实验有影响。

8、当小车在斜面上能够匀速下滑时就说明已经抵消了。

四、注意事项：

（1）在钩码质量远小于小车质量的条件下，钩码的重力大小才近似等于小车所受合力. （2）小车在运动时还受到木板对它的滑动摩擦力，那么我们如何减小滑动摩擦力，使物体所受的合力尽可能接近钩码的重力？

学生交流讨论，大胆设想，并小组总结. 结论：（1）换用接触面光滑的木板. （2）平衡滑动摩擦力.方法：将木板一端垫高，让小车从木板上能匀速滑动. 五、当堂检测

1．在利用打点计时器和小车做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中正确的是(

) A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上

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2

B．连接砝码盘和小车的细绳应与长木板保持平行

C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动

D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车

[答案]

BCD [解析]

本实验先平衡摩擦力而后再把悬挂小盘的细绳系在小车上，所以A选项错误。

4．在“验证牛顿第二定律”的实验中，在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足M≫m的条件，结果得到的图象应是图中的(

)

[答案]

D FmgMmg，则绳子的张力F＝，MM＋mM＋m在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持m不变，若横轴为1/(M＋m)，则amg－1/(M＋m)图象应是过原点的直线，当满足M≫m时，m可以忽略不计，a≈，Ma－1/M图象还可以满足图象是过原点的直线；当小车的质量较小，不满足M≫m[解析]

在本实验中，小车的加速度a＝＝时，斜率将变小，图象便发生弯曲。故选D。

二、非选择题

5．(2012·宝鸡质检)某实验探究小组为了探究物体的加速度与所受合外力之间的关系，设计了如图a所示的实验装置。该实验小组成员用钩码的重力作为小车所受的合力，用传感器测小车的加速度，通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受合力F的关系图象，他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图象，如图b所示。

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3

(1)图b中的图象____________是在轨道右侧抬高的情况下得到的(填“①”或“②”)。当钩码的数量增大到一定程度时，图b中的图象明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________。

(2)小车和传感器接收器的总质量m＝________kg，小车和轨道间的动摩擦因数μ＝________(g＝10m/s2)。

[答案]

(1)①

所挂钩码的总质量太大

(2)0.5 0.2 [解析]

(1)由图象可知，①图象中没有拉力的时候已经有加速度了，因此是在轨道右侧抬高的情况下得到的；钩码的数量增大到一定程度时，图象明显偏离直线，是因为所挂码的总质量太大，钩码的重力不能看做小车所受的合力了。(2)由题图b可知图象斜率为1/m；由图中数据可求得m＝0.5kg，μ＝0.2。

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