探究加速度与力质量的关系(学案)

00德才高中物理学科学案编写：王寒松寄语：为了不让生活留下遗憾和后悔，我们应该尽可能抓住一切改变生活的机会！月日1课题4.2实验：加速度与力、质量的关系学习目标1、学会用控制变量法探究加速度与力、质量的关系；2、掌握利用图象处理数据的方法。学习重点探究加速度与力、质量的关系，利用函数图像分析物理量之间的关系学习难点实验数据的处理自主预习教材案例二一、实验目的探究加速度与力、质量的关系：当质量一定时，加速度与力成；当作用力一定时，加速度与质量成。二、实验原理采用控制变量法：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化，而研究其中的变化的方法。本试验有Fma三个参量，研究加速度与力、质量的关系时，我们先控制一个变量。即当力不变时，探究加速度与的关系；当质量不变时，探究加速度与的关系。1保持m一定时，改变物体受力Ｆ测出加速度ａ，用图像法研究ａ与F关系2保持F一定时，改变物体质量m测出加速度ａ，用图像法研究ａ与m关系三、实验器材（课本73页参考案例二）打点计时器，纸带及复写纸片，小车，一端附有定滑轮的长木板，小桶和砂，细绳，导线，天平，刻度尺，砝码，学生电源。四、实验操作1、保持m一定时，改变物体受力F测出加速度ａ，用图像法研究ａ与F关系问题1：实验装置是怎么平衡摩擦力的？问题2：此过程研究对象是？控制谁的m不变？问题3：此过程是怎样改变力的大小的？问题4：如何测量小车的加速度？00德才高中物理学科学案编写：王寒松寄语：为了不让生活留下遗憾和后悔，我们应该尽可能抓住一切改变生活的机会！月日22、保持F一定时，改变物体质量m测出加速度ａ，用图像法研究ａ与m关系问题1：怎么确保拉力F不变？问题2：如何改变物体的质量m？五、实验中需注意的事项1、平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新_________.2、平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.3、_______应靠近打点计时器且先接通电源再释放小车.4、作图象时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能均匀地分布在所作直线______.离直线较远点是错误数据，可舍去不予考虑.合作探究考点1：数据处理例1：若测得某一物体m一定时，a与F的关系的有关数据资料如下表.a/（m·s－2）1.984.065.957.98F/N1.002.003.004.00（1）根据表中数据，画出a－F图象.（2）从图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为_________.00德才高中物理学科学案编写：王寒松寄语：为了不让生活留下遗憾和后悔，我们应该尽可能抓住一切改变生活的机会！月日3例2：若测得某一物体受力F一定时，a与M的关系数据如下表所示：a/（m·s－2）2.042.663.233.98M/kg2.001.501.251.00（1）根据表中所列数据，画出a－M1图象.（2）由a－M1关系可知，当F一定时，a与M成__________关系.考点2：实验误差分析例3、用图所示的装置是研究质量一定时，加速度与作用力的关系.研究的对象是放在长木板上的小车，小车的质量为M，长木板是水平放置的.小车前端拴着细轻绳，跨过定滑轮，下面吊着砂桶.实验中认为细绳对小车的作用力F等于砂和桶的总重力mg.用改变砂的质量的办法来改变小车的作用力F，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据.然后根据测得的数据作出a－F图线.一学生作出图（b）所示的图线，发现横轴上的截距OA较大，明显地超出了偶然误差的范围，这是由于在实验中没有进行下面的步骤，即__________________________.00德才高中物理学科学案编写：王寒松寄语：为了不让生活留下遗憾和后悔，我们应该尽可能抓住一切改变生活的机会！月日4教材案例一在本节的实验中也可以不测加速度的具体数值，这是因为我们探究的是加速度与其他量之间的比例关系．因此，测量不同情况下(即不同受力时、不同质量时)物体加速度的比值就可以了．如果物体做初速度为零的匀加速直线运动，那么，测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量，然后由a＝算出．如果测出两个初速度为零的匀加速运动在相同时间内发生的位移x1、x2，位移之比加速度之比，表达式为.活学活用、如图所示，在研究牛顿第二定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，小车及其中所放砝码的总质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1C．当F1＝F2、m1＝2m2时，x1＝2x2D．当F1＝F2、m1＝2m2时，x2＝2x1课后思考：你还设计出什么方案来探究加速度与力、质量的关系，请简要写出设计方案或画出实验简图？