高中物理 第四章 牛頓運動定律 專題4.2 探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系學案新人教版必修1.doc
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探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系 課堂達標要求: 1、學會用控制變量法研究物理規(guī)律, 2、實驗探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,學會利用函數(shù)圖像分析物理量之間的關(guān)系 學習重點、難點:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,利用函數(shù)圖像分析物理量之間的關(guān)系 自主學習: 1、 實驗原理: 1、控制變量:(1)在描述物體運動快慢時我們通常取相同的時間比較位移的大小,這就是 法。(2)物體運動狀態(tài)變化的快慢,也就是物體____________的大小,與物體的____________有關(guān),還與物體____________有關(guān),因此,在探究加速度與力、加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗中,也要施行 ,即可以先讓 保持不變,探究 與 關(guān)系,再讓 保持不變,探究 與 關(guān)系。 2、物理量的測量:(1)用 測小車和重物的質(zhì)量。(2)在運動物體上安裝一條通過打點計時器的紙帶,根據(jù)____________來測量加速度.(3)要保證小車的合外力等于繩上拉力,必須先平衡摩擦,做法是 。要用重物的重力代替拉力,要始終保持小物塊的質(zhì)量 小車質(zhì)量。 拓展:初速度為零的勻加速直線運動,位移表達式為 ,可知當時間一定時其加速度與位移成 ,寫成比例式為 。只需要比較相同時間物體的 ,就可以知道加速度的比。即a1/a2= 二、實驗:探究加速度與力的關(guān)系。 1、用天平測出小車和 的質(zhì)量M和M/,把數(shù)值記錄下來。2、按圖把實驗器材裝好,不掛小桶。 3、平衡摩擦力:在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,讓小車能拖著紙帶在其上面做 運動(紙袋上點跡均勻)。 4、 把細繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶,先 再 ,取下紙帶并標上號碼。 5、 保持 不變,改變 質(zhì)量重復(fù)做上述試驗,把力對應(yīng)的紙帶標好。 6、 保持力(沙子質(zhì)量)不變,改變小車質(zhì)量重復(fù)做上述試驗,將質(zhì)量對應(yīng)的紙帶標好,計算出加速度。 物理量 1 2 3 4 5 6 作用力F 加速度a 物理量 1 2 3 4 5 6 質(zhì)量M 1/M 加速度a 練1.如圖所示,是某次利用氣墊導軌探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗裝置安裝完畢后的示意圖,圖中A為砂桶,B為定滑輪,C為滑塊及上面添加的砝碼,D為紙帶,E為電火花計時器,F(xiàn)為蓄電池,電壓為6 V,G是電鍵,請指出圖中的三處錯誤。 答案:細繩與木板不平行、要用交流電源、物塊要靠近打點計時器 課堂診斷訓練 1.觀察物體的運動,我們發(fā)現(xiàn)加速度、物體受力和物體質(zhì)量三者的關(guān)系可能是( ) A.物體質(zhì)量一定時,受力越大,其加速度越大 B.物體質(zhì)量一定時,受力越大,其加速度越小 C.物體受力一定時,它的質(zhì)量越大,其加速度越大 D.物體受力一定時,它的質(zhì)量越大,其加速度越小 2.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,下列說法中正確的是( ) A.為了減小實驗誤差,懸掛物的質(zhì)量應(yīng)遠小于車和砝碼的質(zhì)量 B.為減小小車、紙帶受到摩擦力對實驗的影響,需要把小車運動平面起始端抬高 C.實驗結(jié)果采用描點法畫圖象,是為了減小誤差 D.實驗結(jié)果采用a-坐標作圖,是為了便于根據(jù)圖象直觀地作出判斷 3.在利用打點計時器“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中,以下做法正確的是( ) A.平衡摩擦力時,應(yīng)將重物用細繩通過定滑輪系在小車上 B.平衡摩擦力時,小車后面的紙帶必須連好,因為運動過程中紙帶也要受到阻力 C.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力 D.實驗時,先放開小車,后接通電源 4.如圖所示,在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的演示實驗中,若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為 F1、F2,車中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2,打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移分別為x1、x2,則在實驗誤差允許的范圍內(nèi),有( ) A.當m1=m2、F1=2F2時,x1=2x2 B.當m1=m2、F1=2F2時,x2=2x1 C.當m1=2m2、F1=F2時,x1=2x2 D.當m1=2m2、F1=F2時,x2=2x1 5.如圖所示的是做探究牛頓第二定律實驗中打出的一條紙帶,相鄰記數(shù)點的時間間隔為T,間距x1、x2、x3……xn已測量出. (1)請寫出三個不同的計算加速度的表達式. (2)甲、乙兩同學用同一裝置做實驗,畫出了各自的a-F圖象(如圖所示)這兩個同學在做實驗時,采用的哪一個物理量不同?試比較其大?。? 6.(2009濰坊模擬)為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖所示的氣墊導軌裝置進行實驗.其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當滑行器通過G1、G2光電門時,光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,光電門間距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題: (1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導軌下面的螺釘,使氣墊導軌水平,在不增加其他儀器的情況下,如何判定調(diào)節(jié)是否到位? _________________________________________________ (2)若取M=0.4kg,改變m的值,進行多次實驗,以下m的取值不合適的一個是________. A.m1=5g B.m2=15g C.m3=40g D.m4=400g 小結(jié)與反思: 1、 學到的方法有: 2、學到的規(guī)律有: 探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系課堂導學題綱2 課堂預(yù)期達標要求 1、學會用控制變量法研究物理規(guī)律, 2、實驗探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,學會利用函數(shù)圖像分析物理量之間的關(guān)系 學習重點、難點:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,利用函數(shù)圖像分析物理量之間的關(guān)系 三、數(shù)據(jù)處理及探究:1、加速度與力的關(guān)系。 物理量 1 2 3 4 5 6 作用力F 加速度a 0 F 實驗結(jié)論: 在保持 不變的情況下,通過實驗探究,發(fā)現(xiàn)a-V圖線是 。說明力與加速度 。 2、加速度與質(zhì)量的關(guān)系。 物理量 1 2 3 4 5 6 質(zhì)量M 1/M 加速度a a 一、 a 0 m a 0 1/m 先做出a-m圖線,發(fā)現(xiàn)是一條 分析猜想a-m可能的關(guān)系并進行驗證。 實驗結(jié)論:在保持 不變的情況下,通過實驗探究,發(fā)現(xiàn)a-1/m圖線是 。說明加速度與質(zhì)量 。 0 F 例題1:在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時,計算出個紙帶的加速度后,將加速度與力、質(zhì)量的有關(guān)數(shù)值記入表中,如圖, a(m/s2) 1.98 4.06 5.95 8.12 F(N) 1.00 2.00 3.00 4.00 a(m/s2) 2.40 2.66 3.23 3.98 1/M(kg-1) 0.50 0.67 0.80 1.00 a 0 1/m 1、根據(jù)表中所列數(shù)據(jù),分別劃出a—F圖像和a—1/M圖像。 2、從圖像可以判定:當M一定時,a與F的關(guān)系是 ;當F一定時,a與M的關(guān)系是 。 3、由a-F圖像可知M= 。4、由a-1/M圖像可知 F= . 答案:成正比 成反比 0.5kg 4.2N 課堂診斷訓練 1.用如圖所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗,甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖中的直線Ⅰ,乙同學畫出的aF圖象為下圖中的直線Ⅱ.直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大,明顯超出了誤差范圍,下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋,其中可能正確的是( ) A.實驗前甲同學沒有平衡摩擦力 B.甲同學在平衡摩擦力時,把長木板的末端抬得過高了 C.實驗前乙同學沒有平衡摩擦力 D.乙同學在平衡摩擦力時,把長木板的末端抬得過高了 2.如圖所示是在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的三條a-F圖線,下列說法中正確的是( ) A.三條傾斜直線所對應(yīng)繩的拉力相同 B.三條傾斜直線所對應(yīng)的小車和砝碼的總質(zhì)量不同 C.直線1對應(yīng)的小車和砝碼的總質(zhì)量最大 D.直線3對應(yīng)的小車和砝碼的總質(zhì)量最大 3.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,在研究加速度a與小車的質(zhì)量M的關(guān)系時,由于沒有注意始終滿足M?m的條件,結(jié)果得到的圖象應(yīng)是圖中的( ) 4.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示. (1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶如圖乙所示.計時器打點的時間間隔為0.02 s.從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離.該小車的加速度a=________ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度.小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表: 砝碼盤中砝碼總重力F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a(ms-2) 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 0 F 請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖象. (3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點.圖線反映的實驗結(jié)論是 。指出實驗誤差來源 。 小結(jié)與反思: 2、 學到的方法有: 3、 學到的規(guī)律有:- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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