高一物理探究加速度与力的关系2.ppt

【解析】　正确的顺序应为A、E、D、B、C 【答案】　A、E、D、B、C 7．如下图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为砂桶和砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池，电压为6 V，G是电键，请指出图中的三处错误： (1)_____________________________； (2)_____________________________； (3)_____________________________． 【答案】　(1)B接滑块的细线应水平(或与导轨平行) (2)C滑块离计时器太远 (3)E电火花计时器用的是220 V的交流电，不能接直流电 8．(2009年高考江苏卷)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示． (1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字) (2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表： 砝码盘中砝 码总重力F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a(m·s－2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 请根据实验数据作出a－F的关系图象． (3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点，请说明主要原因． 【解析】　根据Δs＝aT2可计算小车的加速度，a＝0.16 m/s2，运用表格中给出的数据可绘出图象，图象不过原点的主要原因是未计入砝码盘的重力． 【答案】　(1)0.16　(0.15也可) (2)见下图 (3)未计入砝码盘的重力 * * * 2.探究加速度与力、质量的关系 1．掌握一种科学的研究方法——控制变量法． 2．理解加速度和力、质量的关系，并知道得出这个关系的实验思想和实验方法． 1．采用控制变量法 当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变，而研究其中两个参量之间的变化关系的方法，是物理实验中经常采取的一种方法．本实验有F、m、a三个参量，研究加速度a与F及m的关系时，我们应先控制一个参量不变，研究另外两个参量之间的关系．在该实验中要求先控制小车的质量m不变，改变小车所受的拉力F，讨论a与F的关系；再控制小车所受的拉力F不变，改变小车的质量m，讨论a与m的关系． 2．要测量的物理量 小车与其上砝码的总质量M——用天平测出． 小车受的拉力F——用天平测出小盘和盘内砝码的总质量m，由F＝mg算出． 小车的加速度a——通过打点计时器打出的纸带测算出． 测量方案的探究 1．测量加速度的方案 采用较多的方案是使用打点计时器，在运动物体上安装一条连接打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度．前面所述的实验方案，就是利用这种方法求取加速度的．它是根据在匀变速直线运动中，连续相等的时间T内的位移之差Δx＝aT2求出加速度．条件允许也可以采用气垫导轨和光电门测加速度，也可利用传感器和计算机． 参考案例(一) 两小车后端各系一条细绳，一起被一个 夹子夹着而使小车静止(如右图)．打开 夹子，两小车同时开始运动；合上夹子，两小车同时停下来．用刻度尺测出两小车通过的位移，位移之比就等于它们的加速度之比． 2．测量物体所受外力的方案 由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动，所以我们必须给物体提供一个恒定的外力，并且要测量这个外力．上述参考案例提供的外力比较容易测量． 参考案例(二) 两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各 系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一 个小盘，小盘中可放砝码(如右图)．实验时， 小盘和砝码牵引小车，使小车做匀加速运动的力与小盘和砝码的重力相等(这两个力只是近似相等，条件是小盘和砝码的质量比小车的质量小很多．通过以后的学习我们将会证明这一点)．因此，增减小盘中的砝码就可以改变小车受到的合力．对于粗糙的平板，需进行平衡摩擦力的操作． 实验操作与数据处理 打点计时器、纸带及复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘和砝码、细绳、低压交流电源、天平(带有一套砝码)、刻度尺． 1．用天平测出小车和重物的质量分别为M0、m0，并把数值记录下来． 2．按下图将实验器材安装好(小车上不系绳)． 3．平衡摩擦力，把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)． 4．将重物通过