4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 学案
课前预习学案
一、预习目标
实验目的，实验思路，实验方案，实验结果的分析
二、预习内容
1、一切物体总保持_______状态或________状态，除非________________，这就是牛顿第一定律．牛顿第一定律揭示了运动和力的关系：力不是_________的原因，而是______________的原因．
2、物体的这种保持_________或__________的性质叫做惯性，惯性是物体的____性质．
三、提出疑惑
课内探究学案
一、学习目标
知识与技能
1．理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关．
2．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系．
3．培养学生动手操作能力．
过程与方法
1．指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系，知道用控制变量法进行实验．
2．学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验．
3．对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题，
情感态度与价值观
1．通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度．
2．通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神．
3. 培养与人合作的团队精神．
二、学习过程
1、两车质量相同．表格设计如下：
参考表格
次数
拉车砝码(g)
加速度a1
拉车砝码(e)
加速度a2
1
2
3
4
5
2、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4-2-9所示（使用图4-2-3所示的装置）,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是多大？
反思总结
本节我们学习了：
1．力是物体产生 的原因．
2．用 探究物体的加速度与合外力、质量的关系；设计实验的方法．
3．物体的质量一定时， 越大，物体的 也越大；合外力一定时，物体的 越大，其 越小，且合外力的方向与加速度的方向 。
4．实验数据的处理方法．
当堂检测
1． 外力是使物体产生_____________的原因．物体运动状态发生改变时，物体一定具有___________，物体一定受到____________的作用．
2． 质量一定时物体的加速度与它所受的外力成 ；外力一定时加速度与物体的质量成 。
3． 某两个同学用图4-2-6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4-2-6中甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是 ，乙是 ．
课后练习与提高
1． 在保持质量不变时加速度与物体受力间关系的实验中（使用图4-2-7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．
A．M=500g，m分别为50g、70g、100g、125g
B．M=500g，m分别为20g、30g、40g、50g
C．M=200g，m分别为50g、75g、100g、125g
D．M=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．
2． a、b、c、d四位同学在做《验证牛顿第二定律》的实验（使用图4-2-6所示的装置），设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，分别得出如图4-2-7中a、b、c、d四条图线，其中图a、b、c是a—F图线，图d是a—1/M图线，则以下列说法中正确的是： （ ）
A．a和b较好地把握了实验条件M远大于m
B．c和d则没有把握好实验条件M远大于m
C．a同学长木板的倾角太小，而b同学长木板倾角太大
D．a、b、c三同学中，c同学较好地完成了平衡摩擦力的操作
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 ．
实验：探究加速度与力、质量的关系
【学习目标】
1、学会用控制变量法研究物理规律，
2、学会怎样由试验结果得出结论，
3、探究加速度与力、质量的关系
【学习重点】
探究加速度与力、质量的关系
【学习难点】
由实验结果得出结论，
【方法指导】
自主探究、交流讨论、自主归纳
【学习过程】
（认真阅读教材p71-74页完成下列问题）
一、 实验目的
1、 探究加速度与力、质量的关系：当质量一定是，加速度与力成 ；当作用力一定是，加速度与质量成 。
二、 实验原理
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化，而研究其中 的变化的方法。本试验有F m a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，加速度与 的关系；当质量不变时，加速度与 的关系。
2、要测量的物理量有：
三、 实验器材
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， ， 砝码。
四、 实验步骤
1、 用天平测出小车和小桶的质量M和M/，把数值记录下来。
2、 按图把实验器材装好，不挂小桶。
3、 平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，让小车能在其上面做匀速运动。
4、 把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先接通电源在放开小车，取下纸带并标上号码。
5、 保持质量不变，做上述试验，把力对应的纸带标好。
6、 保持力不变，做上述试验，将质量对应的纸带标好。
7、 计算出加速度，作出加速度与力的图像及加速度与质量得到数的图像。
表一：
物理量
1
2
3
4
5
6
质量M
1/M
加速度a
表二：
物理量
1
2
3
4
5
6
作用力F
加速度a
画出图像：
实验结论：物体的加速度与物体的 成反比，与物体 成正比。
五、典型例题
例题1、再做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出个纸带的加速度后，将加速度与力、质量的有关数值记入表中，如图，
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
1、根据表中所列数据，分别划出a—F图像和a—1/M图像。
2、从图像可以判定：当M一定时，a与F的关系是 ；
当F一定时，a与M的关系是 。
3、由a-F图像可知M= 。
4、由a-1/M图像可知 F= ．
例题2、某两个同学分别按步骤做该实验时，各自得到的图像如图甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是________，乙是_______。
【达标检测】
1．物体运动状态的变化是指（ ）
A．位移的变化 B．速度的变化 C．加速度的变化D．质量的变化
2．以下物体在运动过程中，运动状态不发生变化的是 ( )
A．小球做自由落体运动 B．枪弹在枪筒中做匀加速运动
C．沿斜坡匀速下滑的汽车 D．汽车在水平面上匀速转弯
3．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是 ( )
A．物体受力一定运动，力停止作用后物体也立即停止运动
B．物体所受的合力越大，其速度越大
C．物体受力不变时，其运动状态也不变
D．物体受外力的作用，其速度一定改变
4．物体A的质量为10 kg，物体B的质量为20 kg，A、B分别以20 m／s和10 m／s的速度运动，则 ( )
A．A的惯性比B大 B．B的惯性比A大
C．A、B的惯性一样大 D．不能确定
5．关于力下列说法中确的是 ( )
①力是使物体运动状态改变的原因；②力是维持物体运动的原因；③力是改变物体惯性大小的原因；④力是使物体产生加速度的原因．
A．①④ B．①② C．②③ D．③④
6．下列说法中正确的是 ( )
A．物体不受力时，一定处于静止状态
B．物体的速度等于零时，一定处于平衡状态
C．物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用
D．物体的运动方向，一定是物体所受外力合力的方向
7．一个物体受到四个力作用而静止，当撤去其中的F1，而其他三个力不变时，物体将_ __。
参考答案
1.B 2.C 3.D 4.B 5.A 6.C
7.做匀加速运动
