物理：4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》学案（新人教版必修1）

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4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系(学案）
张成进 江苏徐州睢宁魏集中学
一、学习目标
1. 学会通过实验探究物体加速度与力、质量的关系
2. 在实验中掌握打点计时器的用法
3. 对自己的实验结果进行归纳分析
二、课前预习
1、牛顿第一定律定性地描述了 和 的关系，物体的运动不需要力来维持，力是使 的原因。当物体受到的合外力不为0时，将使物体的 发生改变。而物体 发生改变时，物体具有加速度，所以说物体受到的合外力不为0是物体产生加速度的原因，即力是物体产生加速度的原因。
2、 是物体惯性的量度， 越大，惯性越大，而惯性越大就代表物体的运动状态越难改变。运动状态难改变就是说速度变化慢即加速度小。所以质量也将决定物体加速度的大小。
3、控制变量法： 。
三、课堂实验过程
实验器材：
小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平
1、小车质量的测量用 。
2、打点计时器的用途是： 。
3、如何才能给小车提供一个恒定的合外力？
4、如何来测量小车所受的合外力？
例1、如图一个木块正在倾角为θ为的三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动摩擦因数。
问2：如果此时给物体加上一个沿斜面向下的力F，那物体现在受到的合外力是多少？
5、如何来平衡摩擦力？
6、绳子的拉力等于钩码的重量吗？为什么？
7、什么情况下钩码重力可以近似等于绳子拉力即小车所受的合外力？
1、第一种方案
实验装置图
A、加速度与合外力的关系
实验基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同的合力作用下物体的加速度，分析加速度与合外力的关系。
实验数据的记录处理：
实验数据实验次数 a F
第一次
第二次
第三次
B、加速度与质量的关系
实验的基本思路：保持物体所受的合外力相同，测量不同质量的物体在该力的作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。
实验数据记录处理：
实验数据实验次数 a m
第一次
第二次
第三次
2、第二种方案
实验数据处理
1、加速度与力的关系
次数
1
2
3
4
2、加速度与质量的关系
次数
1
2
3
4
实验结论： 。
四、巩固练习
1．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了平衡摩擦力，需要在长木板的下面垫一木块（木块垫在没有滑轮的一端），反复移动木块的位置，直到测出小车所拖纸带上的各个相邻记数点之间的距离都________为止．这时小车在斜面上所做的是________运动，小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车的________平衡．
2．实验台上备有下列器材：A．打点计时器，纸带及复写纸片；B．附有定滑轮的长木板；C．小车；D．砝码；E．钩码；F．小桶、细绳、砂；G．两根导线；H．秒表；Ⅰ．天平（附砝码）；J．刻度尺；K．弹簧秤；L．6 V蓄电池；M．学生电源．
　　探究加速度与力、质量的关系实验需要的器材有：________．
3．图4－2－4为“探究加速度与力、质量的关系”实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，各计数点间距离如图中所示，单位是cm．小车的加速度为________m／s2．
图4－2－4
参考答案
1．相等　匀速　重力沿斜面向下的分力
2．ABCDFGIJM
3．解析：x1＝2.80 cm　x2＝4.4 cm
　　x3＝5.95 cm　x4＝7.6 cm
　　x5＝9.15 cm　x6＝10.75 cm
　　α＝＝1.59m／s2．
　　答案：1.59
θ
F
a
0
1/m
a
0
F1/F2
x1/x2
0
M2/M1
x1/x2
0
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