高一物理优质课公开课新教材4.2.pdf

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2.实验:探究加速度与力、质量的关系

实验必备·自主学习关键能力·合作探究

随堂演练·自主检测

课标要求思维导图

1.认识影响加速度的因素——

力与质量.

2.通过实验测得加速度、力

和质量,分别作出加速度与力、

加速度与质量的关系图像.

3.能根据图像得出加速度与

力、质量的关系.

4.体会控制变量法对研究问

题的意义.

实验必备·自主学习

一、实验原理、思路及需要测量的物理量

1.实验原理

实验的探究方法——控制变量法.

(1)保持研究对象即小车的质量不变,改变重物的质量,即改变拉力,

测出小车运动对应的加速度,探究加速度是否正比于作用力.

(2)保持重物的质量不变,即保持作用力不变,改变研究对象即小车

的质量,测出对应不同质量小车的加速度,探究加速度是否反比于质

量.

2.基本思路

(1)加速度与力的关系

①实验的基本思路:测量质量m一定的物体在不同的力F作用下的加

速度a,分析a与F的关系.

②实验数据的分析:设计表,记录数据.

F/N

a/(m·s-2)

在图1所示的坐标系内,作出a-F图像.

(2)加速度与质量的关系

①实验的基本思路:F-定,测量不同质量m的物体在同一力F作用

下的加速度a,分析a与m的关系.

②实验数据的分析:设计表,记录数据.

m/kg

a/(m·s-2)

猜想:F相同,m越大,a越小,是否有“a与m成反比”或“a与m2

成反比”?

11

若a与m成反比,则a与成正比.作出a-图像.

3.三个物理量的测量方法

放在长木板上的小车在拉力的作用下做匀加速直线运动.(装置如图

所示)

实验中需要测量的物理量有三个:小车的加速度、小车所受的力、

小车的质量.

(1)小车质量的测量

利用天平测出,在小车上增减砝码可改变小车的质量.

(2)拉力的测量

当重物的质量远小于小车的质量时,可以认为重物的重力近似等于

细绳对小车的拉力.

(3)加速度的测量

在运动物体上连接一条穿过打点计时器的纸带,根据纸带上打出的

点来计算加速度.利用在匀变速直线运动中,连续相等的时间T内的

2

位移之差Δx=aT求出加速度.

[导学]平衡摩擦力

(1)为何平衡摩擦力?

为了让细绳拉小车的力等于小

车所受的合外力,即T=F合.

(2)平衡摩擦力应注意以下几点

①不挂重物.

②垫高长木板远离滑轮的一端.

③连好纸带后接通打点计时器,调节倾角,当纸带上打出的点迹均

匀分布时,说明已经平衡了摩擦力.

二、制定实验方案时应注意的两个问题

本实验有三个需要测量的物理量:a、F、m,质量m可由天平测量,

a与F的测量方法如下.

(1)测量(或比较)物体的加速度的方法.

①若物体做初速度为0的匀加速直线运动,测量位移x和时间t,由a

2

=计算加速度a.

2

②利用打点计时器打出的纸带,由公式Δx=aT求出加速度a.

③初速度为0的两个匀加速直线运动在相同

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