《高中物理 第4章 實驗 探究加速度與力、質量的關系課件 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第4章 實驗 探究加速度與力、質量的關系課件 新人教版必修1（53頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修遠兮路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 必修必修1 牛頓運動定律牛頓運動定律第四章第四章1.1.1集合的概念2實驗：探究加速度與力、實驗：探究加速度與力、質量的關系質量的關系 第四章第四章1.1.1集合的概念學習目標定位學習目標定位1課堂情景切入課堂情景切入2知識自主梳理知識自主梳理3重點難點突破重點難點突破4考點題型設計考點題型設計5課后強化作業(yè)課后強化作業(yè)6學習目標定位學習目標定位了解實驗過程，體驗科學研究的方法學會用控制變量法研究物理規(guī)律掌握利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)的方法課堂情景切入課堂情景切入 在如圖(a)、(b)中，被推物體的質量
2、相同；圖(c)、(d)中，人所施加的推力大小相同。 上圖中的情況與我們的經(jīng)驗是完全一致的。你能通過實驗裝置定性地揭示F、m、a三者之間的關系嗎？ 知識自主梳理知識自主梳理1 保持物體的質量不變，物體所受的外力越大， 物體的加速度_；物體的加速度與物體所受的外力_。 作出加速度a與物體所受的外力F的關系圖象，以加速度a為_，外力F為_，aF圖象應為一條_。如圖所示。 加速度與力的關系 越大越大成正比成正比縱坐標縱坐標橫坐標橫坐標過原點的傾斜的直線過原點的傾斜的直線2 加速度與質量的關系 越小越小 成反比成反比縱坐標縱坐標橫坐標橫坐標過原點的傾斜的直線過原點的傾斜的直線重點難點突破重點難點突破 2
3、要測量的物理量 (1)小車與其上砝碼的總質量M用天平測出。 (2)小車受的拉力F用天平測出小盤和盤內(nèi)砝碼的總質量m，由Fmg算出。 二、實驗器材 砝碼，一端有定滑輪的長木板，細線，紙帶，導線，夾子，小盤，天平，小車，打點計時器，交流電源，復寫紙，刻度尺。 三、實驗步驟 1用天平測出小車和重物的質量分別為M0、m0，并把數(shù)值記錄下來。 2按圖所示將實驗器材安裝好(小車上不系繩)。 3平衡摩擦力：在木板無滑輪的一端下面墊一薄木板，反復移動其位置，直到打點計時器正常工作后不掛重物的小車在斜面上做勻速直線運動為止(紙帶上相鄰點間距相等)。 4將重物通過細繩系在小車上，接通電源放開小車，用紙帶記錄小車的
4、運動情況；取下紙帶并在紙帶上標上號碼及此時所掛重物的重力m0g。 5保持小車的質量不變，改變所掛重物的重力，重復步驟4，多做幾次實驗，每次小車從同一位置釋放，并記錄好重物的重力，m1g、m2g、，以及計算出相應紙帶的加速度填入表格1。 表格1物體的質量一定，加速度與受力的關系實驗次數(shù)加速度a/(ms2)小車受力F/N12345 6.保持托盤中所放重物的質量不變，在小車上加放砝碼，并測出小車與所放砝碼的總質量M，接通電源，放開小車，用紙帶記錄小車的運動情況，取下紙帶并在紙帶上標上號碼。 7繼續(xù)在小車上加放砝碼，重復步驟6，多做幾次實驗，在每次得到的紙帶上標上號碼。 8計算出每次實驗所得紙帶的加速
5、度值及小車與砝碼的總質量填入表格2。 表格2物體受到的外力一定，加速度與質量的關系 四、數(shù)據(jù)處理 1分析加速度和力的關系 依據(jù)表格1，以加速度a為縱坐標，以外力F為橫坐標，作出aF關系圖象，如圖所示，由此得出結論。 六、注意事項 1平衡摩擦力時不要掛重物，整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變盤和砝碼的質量，還是改變小車及砝碼的質量，都不需要重新平衡摩擦力。 2實驗中必須滿足小車和砝碼的總質量遠大于小盤和砝碼的總質量。只有如此，砝碼和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等。 3各紙帶上的加速度a，都應是該紙帶上的平均加速度。 4作圖象時，要使盡可能多的點在所作直線上，不在直線上的點應盡可能對
6、稱分布在所作直線兩側。離直線較遠的點是錯誤數(shù)據(jù)，可舍去不予考慮。 5釋放時小車應靠近打點計時器且先接通電源再放開小車?？键c題型設計考點題型設計用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時，小車的加速度a與小車質量M的關系，某位同學設計的實驗步驟如下：1 對實驗過程及實驗儀器的考查 1 A用天平稱出小車和小桶及內(nèi)部所裝沙子的質量； B按圖裝好實驗器材； C把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砂桶； D將電磁打點計時器接在電壓為6V的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標明小車質量； E保持小桶及其中沙子的質量不變，增加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的M值，重復上述實驗
7、； F分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值； G作aM關系圖象，并由圖象確定aM關系。 (1)該同學漏掉的重要實驗步驟是_，該步驟應排在_步實驗之后。 (2)在上述步驟中，有錯誤的是_，應把_改為_。 (3)在上述步驟中，處理不恰當?shù)氖莀，應把_改為_。 在“探究加速度與力、質量的關系”實驗時，已提供了小車，一端附有定滑輪的長木板、紙帶、帶小盤的細線、刻度尺、天平、導線。為了完成實驗，還須從下圖中選取實驗器材，其名稱是_(漏選或全選得零分)；并分別寫出所選器材的作用_。 1 1 答案：學生電源、電磁打點計時器、鉤碼、砝碼(或電火花計時器、鉤碼、砝碼)學生電源為電磁打點計時器提供交流電源；電磁打
8、點計時器(電火花計時器)記錄小車運動的位置和時間；鉤碼用以改變小車的質量；砝碼用以改變小車受到拉力的大小，還可以用于測量小車質量。 解析：電磁打點計時器用來打點計時，以便測定加速度，要配備46V學生電源(交流電源)為其供電，通過改變砝碼個數(shù)來改變拉力大??；鉤碼放在小車上來調節(jié)小車質量。也可用電火花計時器來代替學生電源和電磁打點計時器，因為電火花計時器使用220V交流電，不使用學生電源。某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖(a)表示為實驗裝置簡圖。(交流電的頻率為50Hz)2 實驗數(shù)據(jù)的分析與處理 2 (2)如圖所示 在做“探究加速度和力、質量的關系”的實驗中，保持
9、小車和砝碼的總質量不變，測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示 2 2F(N)0.20 0.30 0.40 0.50 0.60a(m/s2) 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51 (1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標系上作出aF圖象； (2)圖象斜率的物理意義是_。 (3)小車和砝碼的總質量為_kg。 (4)圖線(或延長線)與F軸截距的物理意義是_ _。 答案：(1)見解析(2)小車和砝碼總質量的倒數(shù) (3)1(4)小車受到的阻力為0.1N 解析：(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù)在所給坐標系中準確描點，作出的aF圖象如圖所示。在“探究加速度與外力、質量的關系”的實驗中，某小組設計雙車位移比較法來探究加
10、速度與力的關系。實驗裝置如圖所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進行控制(未畫出剎車系統(tǒng))。通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大小。通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，是因為位移與加速度的關系式為_。已知兩車質量均為200g，實驗數(shù)據(jù)如下表所示： 3 實驗設計 3實驗次數(shù)小車拉力F/N位移x/m拉力比F甲/F乙位移比x甲/x乙1甲0.122.3乙0.243.50.500.512甲0.229.0乙0.343.00.670.673甲0.341.0乙0.455.40.750.74 分析表中數(shù)據(jù)可得到結論：_。 該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是_ _
11、。 為了減小實驗的系統(tǒng)誤差，你認為還可以進行哪些方面的改進？(只需提出一個建議即可)。 該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是控制兩車同時運動和同時停止。 為了減小實驗誤差需調整兩木板平衡摩擦力(或使砝碼盤和砝碼的總質量遠小于小車的質量等)。 (青州市20132014學年高一上學期期末)某實驗小組設計了如圖所示的實驗裝置探究加速度與力、質量的關系。開始時閉合開關，電磁鐵將A、B兩個小車吸住，斷開開關，兩小車同時在細繩拉力作用下在水平桌面上沿同一直線相向運動。實驗中始終保持小車質量遠大于托盤和砝碼的質量，實驗裝置中各部分摩擦阻力可忽略不計。 3 3 (2)實驗時，該小組同學保持兩小車質量相同且不變，改變左、右托盤內(nèi)的砝碼的重力，測量并記錄對應拉力下車A和B通過的位移x1和x2。經(jīng)過多組數(shù)據(jù)分析得出了小車運動的加速度與所受拉力的關系。如果要繼續(xù)利用此裝置驗證小車的加速度與小車質量的關系，需要控制的條件是_，需要測量的物理量有_(要求對表示物理量的字母作出說明)，它們之間的關系式是_。
高中物理 第4章 實驗 探究加速度與力、質量的關系課件 新人教版必修1
