《实验探究加速度与力质量的关系》学案.doc

利辛高级中学高一年级物理学案撰写人:胡成第二节:实验:探究加速度与力、质量的关系学****目标:设计探究加速度、质量、力三者之间关系的探究方案;会测量加速度、质量、力;并作出与,与的关系的图像,能根据图像写出与、的关系式;体会探究过程中所用的科学方法——控制变量法,学****科学家的严谨态度。本节重点:设计探究加速度、力、质量三者关系的探究方案;根据实验数据利用图像法处理,会做图像,会根据图像建立速度、外力、质量的关系。本节难点:怎样测量加速度;。知识梳理:加速度是表示物体运动状态的物理量,根据事实经验,加速度与物体的有关,物体一定时,质量越小,加速度就越大;加速度还与物体的大小有关,物体一定时,受力越大,其加速度越大。控制变量法:加速度与质量,受力都有关系,研究它们之间的关系时,先保持不变,测量物体在的力的作用下的加速度,分析加速度与力的关系。再保持物体所受的力,测量不同的物体在该力作用下的加速度,分析加速度与质量的关系。这种先控制一种参量不变,研究其余参量之间的变化关系的方法叫控制变量法。实验原理:保持研究对象即小车的质量不变,改变沙桶内沙的质量,即改变牵引力测出小车对应的加速度,用图像法验证加速度是否正比于作用力;保持沙桶内沙的质量不变,改变研究对象的质量,即往小车内加砝码,用电磁打点计时器测量出小车的对应加速度,用图像法验证加速度是否反比于质量。实验器材:附有定滑轮的长木板、薄木板、小车、细线、小桶及沙、打点计时器、低压交流电源、导线、天平(附砝码)、砝码、毫米刻度尺、纸带及复写纸等。实验步骤:用天平测量出小车和小桶的质量分别为和,并把数值记录下来。如图所示安装实验器材,只是不把悬挂小桶的细线系在小车上,即不给小车施加牵引力。平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫薄木板并反复移动其位置,直到在打点计时器正常工作后,小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态为止(纸带上相邻点间距相等)。记录小车内所加砝码的质量,称好沙子的质量后将沙倒入小桶,把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,此时要调整定滑轮的高度使绳与木板平行,接通电源,放开小车,待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带并做好标记。保持小车总质量不变,改变沙的质量(用天平称量),按照步骤4的方法打好纸带并做好标记。在每条纸带上都选取一段比较理想的部分,算出加速度的值。用纵坐标表示加速度,横坐标表示作用力(即沙和桶的总重力),根据实验结果描出相应的点,如这些点在一条直线上,便证明了加速度与作用力成正比。保持沙和桶的质量不变,在小车上加放砝码(并记录),重复上面的实验步骤,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度,横坐标表示质量的倒数,根据实验结果描出相应的点,如果这些点在一条直线上,就证明了加速度与质量成反比。注意事项:、3不需重复,即整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变沙和小桶的质量还是改变小车及砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力,平衡摩擦力是指小车所受动力(重力沿斜面分力)与小车所受阻力(包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车后所拖纸带的摩擦力)大小相等,实验中,应在小车后拖上纸带,先接通电源,再用手给小车一个初速度,若在纸带上打出的点的间隔基本相等,才表明平衡了摩擦力,否则必须重新调整薄木板的位置。,每条纸带必须满足小车加砝码的质量大于沙