江苏省南通市高中物理第四章牛顿运动定律4.2实验：探究加速度与力质量的关系学案无答案新人教版必修120171221213

§4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系【学习目标】1. 使学生经历探究加速度与物体受力、物体质量的关系的过程2. 让学生感悟控制变量法、图象法等科学研究方法的应用3. 使学生体验通过自己探究物理规律，获得物理知识的乐趣4. 使学生的观察能力、质疑能力、分析问题的能力和交流合作的能力得以提高。【学习重点】理解实验方法、进行实验操作、数据处理【学习难点】利用图像处理数据【学习流程】【自主先学】知识回顾1.描述物体运动状态的物理量是 .2.惯性体现物体运动状态改变的难易程度，其大小由_决定。3 体现运动状态改变快慢即速度改变快慢情况的物理量是_ _。4.牛顿第一定律告诉我们，力是_ _的原因，即力是产生_的原因。【组内研学】设计实验问题1：猜一猜加速度大小跟_和_有关。问题2：请同学们根据你的经验猜一猜_越大，加速度越 ；_ 越大，加速度越 。问题3：研究一个物理量同时与两个物理量有什么关系，应当采用_ _方法进行研究即保持_不变，研究_和_关系，再保持_不变，研究_和_关系。一、三个物理量的测量方法体会近似法本实验的研究对象：放在“光滑”“水平面”上的小车(1)小车质量的测量利用_测出，在小车上_砝码可改变小车的质量(2)拉力的测量当钩码的质量_小车质量的情况下，可以认为钩码的重力近似等于对小车的拉力，即F_二、实验数据的处理方法图象法，体会“化曲为直”的方法1.研究加速度a和力F的关系以加速度a为纵坐标，以力F为横坐标，根据测量数据描点，然后作出图象，如图所示，若图象是一条_，就能说明a与F成正比2研究加速度a与质量m的关系如图所示，因为am图象是曲线，检查am图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难若a和m成反比，则a与必成_我们采取“化曲为直”的方法，以a为纵坐标，以为横坐标，作出a图象，若a图象是一条直线，说明a与成_，即a与m成_【交流促学】实验方案1 实验器材小车、砝码、小桶、砂、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、_、纸带、_ _2实验步骤（1）安装器材，平衡摩擦力。（2）取小车研究（质量一定），用五组不同数量的钩码去拉小车，分别打出几条纸带，用天平称出每次拉小车的钩码的质量，算出重力，分析纸带，求出小车运动的加速度。数据记录于表一。（3）取小车研究，在拉力不变的情况下（钩码质量一定）改变小车上的砝码个数（五组），从而打出几条不同的纸带，记录小车及车上砝码的质量，求出小车运动的加速度。数据记录于表二。（4）整理器材。3实验注意事项（1）纸带与细绳要和木板 ，小车运动要平稳。（2）平衡摩擦力时注意 。（3）要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。（4）先接通电源，再释放小车，当小车停止运动时应及时 。处理数据1数据记录表一 m= kgF/Na/ ms-2根据记录的数据，在图1中作出aF图象，并总结出实验结论。2数据记录表二 F= Nm/kg1/m(kg-1)a/ ms-2 根据记录的数据，在图2中作出a图象，并总结出实验结论。图1图2 实验结论： 实验结论： 【反馈评学】 1某两个同学用图所示的装置（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下中甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是 ，乙是 2在保持质量不变时加速度与物体受力间关系的实验中（使用上图所示的装置），小车质量M和砝码质量m分别选取下列四组值AM=500g，m分别为50g、70g、100g、125gBM=500g，m分别为20g、30g、40g、50gCM=200g，m分别为50g、75g、100g、125gDM=200g，m分别为30g、40g、50g、60g若其它操作都正确，那么在选用 组值测量时所画出的图线较准确在选用此组值，m取 g时实验误差较大3关于力和运动的关系,下列说法中正确的是( ) A物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用 B物体的位移不断增大,表示物体必受力的作用C物体朝什么方向运动,则这个方向上物体必受力的作用D物体的速度大小不变,则其所受的合力必为零4某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,其中B、C、D、E点的对应速度vB=_m/s, vC=_m/s, vD=_m/s, vE=_m/s,由此测得小车的加速度a= .（结果保留2位有效数字）5某同学在做“当外力一定时，加速度和质量的关系”的实验时，得到下表中的实验数据：（1）请使用a-1/m图象来处理这些数据，并说明为什么不用a-m图象来处理数据。（2）根据作出的图象，可以得到的结论是小车的加速度与它的 4