高一物理之加速度与力、质量的关系
沪科教版高一物理必修一《探究加速度与力、质量的关系》评课稿
沪科教版高一物理必修一《探究加速度与力、质量的关系》评课稿1. 引言本评课稿旨在对沪科教版高一物理必修一中的《探究加速度与力、质量的关系》这个教学内容进行评价，并提出改进意见。
该教学内容主要讲解了加速度、力和质量之间的关系，通过实验探究的方式加深学生对这种关系的理解。
评课将从教学目标、教学内容、教学方法、教学资源以及教学评价几个方面进行细化分析，以期提供有针对性的改进建议。
2. 教学目标本节课的教学目标旨在使学生能够：•了解加速度、力和质量的基本概念和定义；•掌握加速度与力、质量之间的数学关系；•运用物理学知识解决实际问题；•发展科学实验设计能力和数据处理能力。
3. 教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个方面的内容：•加速度的概念和定义；•力的概念和定义；•质量的概念和定义；•探究加速度与力、质量的关系的实验设计和实验结果分析。
4.1 组织形式本课采用了小组讨论和实验探究的形式进行教学。
4.2 教学步骤1.导入环节：通过与学生互动引发兴趣，激发学生的学习动机。
2.概念讲解：结合示意图和实例解释加速度、力、质量的概念和定义。
3.实验设计：教师引导学生讨论并设计探究加速度与力、质量的关系的实验。
4.实验操作：学生按照实验设计进行实验操作，记录数据。
5.数据处理与分析：学生利用所得数据，通过计算和绘图分析加速度与力、质量的关系。
6.知识拓展：教师讲解并帮助学生将所得结论与牛顿第二定律联系起来。
7.总结归纳：对本节课的内容进行总结归纳，强调关键知识点。
4.3 教学策略•问题导向：通过提出问题的方式激发学生思考和探索，培养学生的问题解决能力。
•自主学习：通过小组讨论和实验探究的形式，鼓励学生主动参与并进行自主学习。
•合作学习：鼓励学生进行小组合作，互相交流和合作解决问题，促进学生的合作能力。
•教师课件：包含加速度、力、质量的概念解释、实验设计和实验结果分析等内容。
•实验装置：包括简易的实验装置，用于学生进行实验操作和数据记录。
实验探究加速度与力质量的关系实验报告高一上学期物理人教版
探究：加速度与力、质量的关系___________、学生电源实验步骤：一、测质量：1.用天平测量出小车和砝码的总质量M，钩码的质量m，记录测量结果二、仪器安装与平衡摩擦力：1.按照如下图将实验仪器安装好；2.平衡摩擦力：在__________钩码的前提下，垫高长木板平衡摩擦力；反复调节倾斜角度，知道小车拖着纸带在斜面上能做_______________（运动）时，刚好平衡摩擦力。
三、保持小车质量M不变，研究a与F的关系：1.把细绳系在小车上并且绕过定滑轮悬挂钩码，先__________后释放___________，打点计时器在纸带上打下一系列点；2.保持小车总质量不变，改变钩码个数并依次记录钩码总质量m，重复实验操作共4次；四、保持钩码质量不变，研究a与m的关系1.保持钩码个数不变，改变小车上的砝码个数，并且测量记录小车的总质量，重复同上实验操作,共改变4次小车质量；数据处理：2.F一定时，a与m的关系——F=__________实验次数砝码个数/n 小车总质量/kg 加速度/（m/s2) 1234注意事项：1.平衡摩擦力，注意不要平衡摩擦力过度，也不能平衡摩擦力不足；改变小车质量时，________重新平衡摩擦力；2.因绳子拉力并不等于钩码重力，为减小误差应满足钩码质量__________小车质量；3.改变拉力与小车质量后，每次开始实验时小车都应尽量________打点计时器，并且接通电源，先___________后_________误差分析：1.质量的测量会存在误差；2.平衡摩擦力会造成误差3.实验原理的不完善造成误差，小车所受拉力不等于钩码重力，而是_______钩码重力。
且钩码与小车质量差越______，误差越小。
高一物理加速度实验报告
高一物理【实验：加速度与力、质量的关系】学习目标：1、用比较法测量加速度；2、用控制变量法探究加速度与力、质量的关系；3、掌握利用图象处理数据的方法。
第一部分：课前自主学习，主动落实学案一．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，而研究其中两个参量之间的变化关系的方法，是物理实验中经常采取的一种方法．本实验有F、m、a三个参量，研究加速度a与F及m的关系时，我们应先控制一个参量不变，研究另外两个参量之间的关系．在该实验中要求先控制小车的质量不变，改变小车所受的拉力F，讨论a与F的关系；再控制小车所受的拉力F不变，改变小车的质量m，讨论a与m 的关系．(2)要测量的物理量小车与其上砝码的总质量M一用天平测出．小车受的拉力F——用天平测出小盘和盘内砝码的总质量m，由F＝mg算出．小车的加速度a——通过打点计时器打出的纸带测算出．(3)平衡摩擦力的目的和方法①目的：实验中小车要受到摩擦阻力的作用，增加了实验的难度．垫高水平木板不带滑轮的一端，使小车自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力，这样小车所受拉力即为合力，提高了实验成功率．②方法：不挂托盘，使小车拖着纸带，纸带通过打点计时器，并且使打点计时器处于工作状态，逐渐调节木板的倾角，使打下的纸带点间距相等，则说明小车做匀速直线运动，即平衡了摩擦力．二．实验器材打点计时器、纸带及复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘和砝码、细绳、低压交流电源、天平(带有一套砝码)、刻度尺．第二部分：课堂互动探究，整合提升一、探究加速度与力、质量的关系?1．用天平测出小车和小盘(包括其中砝码)的质量分别为M0、m0，并把数值记录下来．2．如图将实验器材安装好(小车上不系绳)．3．把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，平衡摩擦力．4．将重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力m o g．5．保持小车的质量不变，改变小盘(包括其中砝码)的质量，重复步骤4多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好相应纸带重物的重力m1g、m2 g…表1：M不变，加速度a与受力的关系合外力不变，在小车上加砝码，并测出小车和放上砝码后的总质量M1，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码．7．继续在小车上加放砝码，重复步骤6，多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码．表2：F不变，加速度与质量的关系8．利用以上两表中的数据，分别在坐标系中作出M不变时，a一F图象和F不变时，a一M图象．针对训练1．如图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为砂桶，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E 为电火花计时器，F为蓄电池，电压为6 V，G是电键，请指出图中的三处错误。
高一物理必修一人教版4.2实验：探究加速度与力、质量的关系
【知识点拨】 1.图象法处理实验数据的优点 (1)用图象法分析处理实验数据是物理学上常用的一种非常重 要而有效的方法，它具有形象、直观的特点，便于得出实验结
论。
(2)由图象法得到的规律具有统计性，在描绘实验图象时，可 以对一些不符合常规的数据进行修正，从而减小了实验误差，
避免了偶然性的错误数据，使实验结果更加准确。
车重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力。 (2)在木板无定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄
木板的位置，直到小车不挂重物时能在木板上匀速运动为止。
判断方法是看打点计时器在纸带上打出的点间隔是否均匀，若 打出的点间隔均匀，就说明小车做匀速运动了。
(3)整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变重物的质量还 是改变小车的质量，都不需重新平衡摩擦力。平衡摩擦力是指
三、实验器材 打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木 板、小盘、重物、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平
(带有一套砝码)、刻度尺。
四、实验过程 1.实验步骤 (1)用天平测出小车 和重物的质量分别 为m0、M0,并把数值
记录下来。
(2)按图将实验器材安装好(小车上不系绳)。 (3)平衡摩擦力,在长木板无定滑轮的一端下面垫一薄木板,反 复移动其位置,直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在 斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)。
(3)值得注意的是在处理一些反比例关系的物理量时，往往将 其转化为正比例函数关系，通过图象直观地体现出来。
2.实验中误差来源分析 (1)质量的测量误差、纸带上点迹距离的测量误差 ,拉线或纸带
不与木板平行都会造成误差。
(2)不满足小盘及重物的总质量远小于小车的质量 ,会使a-F图
1 象或 a图象线性变差,造成误差。 m
人教版高一物理必修1第4章第2节实验：探究加速度与力、质量的关系教案
教学过程(表格描述)教学阶段教师活动学生活动设置意图技术应用时间安排创设情境引导学生思考：质量相同的赛车和小汽车从0加速到100km/h所用的时间不同，可以看出，加速度与力有关系；小汽车和大货车从0-100km/h加速所用时间不同，可以说明，加速度与质量也有关系。
与老师共同回顾，加速度与力有关，与质量也有关系。
引起兴趣，提出问题ppt3分钟温故知新那么加速度和质量、力有怎样的定量关系呢？我们应该怎么研究呢？共同回答：采用控制变量法来研究引导学生掌握科学思想方法2分钟新课讲解一、介绍实验器材：数据采集器、位移传感器、力学轨道、一枚一角硬币质量为3.3g，重为0.033N，小桶质量为4.9g,重为0.049N，小车质量为0.149kg，配重片为50g二、示范介绍器材的组装，把小车固定到力学轨道上，连接好位移传感器。
三、介绍DIS7.1软件的操作。
四、如何平衡摩擦力，用什么方法平衡摩擦力。
熟悉实验器材，知道每样器材的使用。
学生将实验器材组装好，了解DIS7.1软件的使用。
打开专用软件。
共同回答：利用重力的分量平衡摩擦力。
让学生认识实验器材，学会操作PPT,实验器材、DIS7.1软件5分钟实践操作一、指导学生操作，查看学生在操作过程中的不当之处。
二、指导学生，如何利用数据得出图象。
利用控制变量法，先控制小车质量不变，改变外力，再控制外力不变，改变小车质量，得出a-F图象、a-m图象。
学生通过具体操作发现问题，并实验器材10分钟思考问题产生的原因。
分享交流一、展示学生实验结果，共同分析产生结果的原因。
二、a-F图象可以显示出在m一定的情况下，二者成正比关系。
三、提出问题：a-m图象为双曲线对于规律的认识不能很清晰，猜想一下，怎么才能出现我们经常分析的线性关系呢？展示本组的实验结果，分析产生误差的原因。
学生回答：可能画ａ－１／ｍ的图象会出现线性关系。
培养学生发现问题，解决问题的能力。
学生实验数据15分钟效果评价本实验哪些操作会影响实验结果引起误差呢？学生分析误差来源，总结实验过程中还需改进的地方。
高一物理基础知识点总结归纳
高一物理基础知识点总结归纳一、力、质量与加速度的关系在物理学中，力是物体运动和状态改变所必须具备的物理量。
根据牛顿第二定律，力的大小可以通过质量和加速度之间的关系进行计算。
牛顿第二定律的数学表达式为F = ma，其中F代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
这个公式表明，力和质量的乘积决定了物体的加速度。
二、运动的三大定律1. 牛顿第一定律，也称为惯性定律，它表明物体会保持匀速直线运动或静止状态，除非受到外力的作用。
即物体在没有外力作用下会保持现有的状态。
2. 牛顿第二定律，已在上一节中介绍过。
它指出力和质量的乘积等于物体的加速度。
3. 牛顿第三定律，也称为作用-反作用定律，它表明对于每一个作用力，必然会有一个大小相等、方向相反的反作用力。
换句话说，相互作用的两个物体之间力的大小相等、方向相反。
三、重力和万有引力定律重力是地球对物体施加的吸引力，它的大小与物体的质量有关。
根据万有引力定律，任何两个物体之间都有一个引力，这个引力的大小与两个物体的质量成正比，与它们的距离的平方成反比。
万有引力定律可以表示为F = G * (m1 * m2) / r^2，其中F表示引力的大小，G表示引力常数，m1和m2分别表示两个物体的质量，r表示它们之间的距离。
四、动能和势能动能和势能是物体运动中常用的两个概念。
1. 动能是指物体由于运动而具有的能量。
它的大小与物体的质量和速度的平方成正比，可以表示为KE = 1/2 * m * v^2，其中KE 表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
2. 势能是物体在力的作用下具有的能量。
根据重力场中的势能，它的大小与物体的质量、高度和重力加速度成正比，可以表示为PE = m * g * h，其中PE表示势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度。
五、电和电路1. 电荷是物体中所带的基本电性质。
电荷分为正电荷和负电荷，它们之间相互吸引，相同电荷之间相互排斥。
【个人精编高一物理笔记】探究加速度与力和质量的关系
1第四章-2探究加速度与力和质量的关系1、实验目的（1）探究加速度与力、质量的关系。
（2）知道如何利用控制变量法探究物理规律。
（3）掌握利用图像来处理实验数据。
2、实验原理：利用控制变量法，控制物体的质量m 不变，测出物体在不同力F 作用下的加速度a ，分析a 与F 的关系；控制物体所受的力F 不变，改变物体的质量m ，测出相应的加速度a ，分析a 与m 的关系。
3、如何测定所需要的物理量？（a 、F 、m ）质量m ：可以由托盘天平测出。
加速度a ：通过打点计时器纸带上的点，并借助2aT x =∆计算得出。
合外力F ：平衡摩擦力后且满足槽码的质量远小于小车的质量时，可以用细绳所挂槽码的重力代替小车所受的合外力。
细绳的拉力等于槽码的重力吗？什么情况下细绳的拉力即小车所受的的合外力可以近似等于槽码的重力？不等于，因为槽码向下加速运动，所以细绳的拉力小于槽码的重力。
当槽码的质量远小于小车的质量时，细绳的测得的拉力近似等于槽码的重力，即小车受到的合外力近似等于槽码的重力。
故实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于槽码的质量。
（详细见后关于计算的内容）4、实验装置和步骤实验装置如下，需要的器材有一端附有定滑轮的长木板、小车、带小钩的细绳、托盘、电磁打点计时器、纸带及复写纸片、刻度尺、低压交流电源、导线、砝码、天平(带有 一套砝码)。
实验步骤：（1）用天平测出小车和托盘的质量，并记录数值。
（2）按上图所示连接好实验装置。
（小车左端不要系绳）（3）平衡摩擦力：把木板无滑轮的一端（上图右端）下面垫一薄木板，反复移动其位置，使小车在不挂托盘和砝码的情况下能沿木板做匀速直线运动。
（木板做匀速直线运动的表现是打点计时器在纸带上打出的相邻点之间的距离相等）（4）把下车停放在靠近打点计时器，按住小车，挂上托盘和砝码，先接通电源，然后释放小车，让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，根据纸带上打出的点计算小车下滑的加速度，并把托盘和砝码的重力和对应的加速度记录下来。
高中物理必修第一册 第4章 实验专题：探究加速度与力、质量的关系
1．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度a 和拉力F 的数据如表所示.(1)根据表中的数据在图1所示的坐标系中作出a －F 图像．图1(2)图像斜率的物理意义是___________________________________________________．(3)小车和砝码的总质量为________ kg.(4)图线(或延长线)在F 轴上的截距的物理意义是____________________________． 答案 (1)见解析图 (2)小车和砝码总质量的倒数 (3)1 (4)小车受到的阻力为0.1 N 解析 (1)根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的a －F 图像如图所示．(2)根据(1)中图像可以判断图像斜率表示小车和砝码总质量的倒数．(3)由(1)中图像可得1M ＝Δa ΔF，解得M ＝1 kg. (4)由a －F 图像可知，当力F ＝0.1 N 时，小车开始运动，说明小车受到的阻力为0.1 N.2．(2019·重庆巴蜀中学高一上期末)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学使用了如图2所示的装置，木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50 Hz.图2(1)实验中得到如图3所示的一段纸带，每五个点取一个计数点，测得AB ＝7.65 cm ，BC ＝10.17 cm ，则实验测出小车的加速度大小为________ m/s 2.图3(2)若直接按题中所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力产生的拉力F 为横坐标，通过纸带分析得到的加速度a 为纵坐标，以下画出的a －F 图像合理的是________．(3)实验中，沙和沙桶的总重力________(填“大于”“小于”或“等于”)绳子对小车的拉力，为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙和沙桶的总质量________(填“远大于”或“远小于”)小车的质量．(4)若第(2)问中四个图像中的图线(B 、C 图线中的直线部分)的斜率为k ，则小车的质量M ＝________.答案 (1)2.52 (2)C (3)大于 远小于 (4)1k解析 (1)小车的加速度大小为a ＝x BC －x AB T 2＝(10.17－7.65)×10－20.12 m /s 2＝2.52 m/s 2. (2)若直接按题图所示装置进行实验，没有补偿摩擦阻力，则当力F 达到某一值时小车才有加速度，可知画出的a －F 图像合理的是C.(3)实验中，我们认为绳子拉力的大小等于沙和沙桶(其总质量为m )的总重力的大小，而实际上绳子的拉力F T ＝mg －ma ，故绳子的拉力小于沙和沙桶的总重力．为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力大小，应让沙和沙桶的总质量远小于小车的质量．(4)由牛顿第二定律得a ＝F M ＝1M ·F ，则斜率k ＝1M ，小车的质量M ＝1k. 3．(2019·重庆江津中学、合川中学等七校高一上期末)某实验小组要做“探究小车的加速度与合外力的关系”的实验，采用的实验装置如图4所示．图4(1)本实验首先要补偿摩擦阻力，其目的是________．A．为了实验时细线的拉力近似等于所挂钩码的重力B．为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力C．为了实验时小车所受的合外力等于所挂钩码的重力(2)本实验________(填“需要”或“不需要”)钩码的质量远小于小车的质量．(3)若忘记补偿摩擦阻力直接进行实验得到的a－F图像合理的是________．答案(1)B(2)不需要(3)B解析(1)为了让实验时小车所受的合外力等于细线的拉力，需要将小车重力沿木板的分力与摩擦力相平衡，故B正确．(2)使用力传感器可以直接测量拉力的大小，不需要钩码的质量远小于小车的质量．(3)由牛顿第二定律得F－F f＝Ma，a＝1M F－F fM，选项B正确，F为测得细线拉力的真实值，图像不会发生弯曲．4．某实验小组欲以如图5所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”．图中A 为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器(未画出)相连，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m2，重力加速度g取10 m/s2.图5(1)下列说法正确的是________．A．实验时先放开小车，再启动打点计时器B．每次改变小车质量时，应重新补偿阻力C．本实验中应满足m2远小于m1的条件D ．在用图像探究小车加速度与质量的关系时，应作a －m 1图像(2)实验中，得到一条打点的纸带，如图6所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T ，且间距x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6已量出，则打点计时器打下F 点时小车的瞬时速度的计算式为v F ＝________，小车加速度的计算式a ＝________.图6(3)某同学补偿阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a 与砝码重力F 的关系图像如图7所示．若牛顿第二定律成立，则小车的质量为_____ kg ，小盘的质量为________ kg.图7(4)实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为________ m/s 2.答案 (1)C (2)x 5＋x 62T x 4＋x 5＋x 6－x 3－x 2－x 19T 2(3)2.0 0.06 (4)10 解析 (1)实验时应先启动打点计时器，再放开小车，A 项错；每次改变小车质量时，不用重新补偿阻力，B 项错；实验要求m 2≪m 1，C 项对；D 项中应作a －1m 1图像，D 错． (2)某段位移中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，故v F ＝v EG ＝x 5＋x 62T， 由逐差法知a ＝x 4＋x 5＋x 6－x 3－x 2－x 19T 2. (3)由题图a －F 图线可知：a ＝F m 1＋0.3， 即图线的斜率k ＝1m 1，可求解得m 1≈2.0 kg.当F ＝0时，a ＝0.3 m/s 2，此时a ＝F 0m 1＝m 0g m 1，所以m 0＝0.06 kg.(4)当砝码重力越来越大时，a＝(m＋m0)gm＋m0＋m1，即m无限大时，a趋向于g.5．某实验小组利用如图8所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”．图8(1)下列做法正确的是________．(填字母代号)A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度补偿木块受到的阻力时，将装有槽码的槽码桶通过定滑轮拴在木块上C．实验时，先释放木块，再启动打点计时器D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度(2)为使槽码桶及桶内槽码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是槽码桶及桶内槽码的总质量________木块和木块上砝码的总质量．(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)(3)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套如图所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有补偿阻力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到如图9所示甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．(选填“大于”“小于”或“等于”)图9答案(1)AD(2)远小于(3)小于大于解析(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，补偿阻力时木块不通过定滑轮挂槽码桶，而要连上纸带，并且改变质量时不需要重新补偿阻力；在实验时应先启动打点计时器，再释放木块，故选项A、D正确，B、C错误．(2)设木块和木块上砝码总质量为M、槽码桶及桶内的槽码总质量为m，以整体为研究对象，则mg ＝(M ＋m )a以后者为研究对象则mg －F T ＝ma联立解得：F T ＝mg －m 2gM ＋m要使F T 近似等于mg ，需使m 2g M ＋m ＝mg M m＋1近似等于零，即M ≫m (3)对质量为m 0的木块由牛顿第二定律得：F －μm 0g ＝m 0a ，即a ＝1m 0F －μg . 上式与题图结合可知：1m 甲＞1m 乙，μ甲g ＞μ乙g . 即m 甲＜m 乙，μ甲＞μ乙．6．某同学设计了如下实验方案用来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验：①如图10甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，将滑块通过细绳与带夹子的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过固定的打点计时器．调整木板倾角，直到向下轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动．②如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近定滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使滑块由静止开始加速运动．打点计时器使用的是频率为50 Hz 的交流电源，打出的纸带如图丙所示，A 、B 、C 、D 、E 是纸带上的五个计数点．图10(1)图乙中滑块下滑的加速度为________ m/s 2.(结果保留两位有效数字)(2)若重锤质量为m ，滑块质量为M ，重力加速度为g ，则滑块加速下滑时受到的合力大小为________．(3)某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力F ，由实验数据作出的a －F 图像如图11所示，则滑块的质量为________ kg.(结果保留两位有效数字)图11答案 (1)3.9 (2)mg (3)1.0(0.9～1.1均可)解析 (1)充分利用纸带中数据，用逐差法可得a ＝x CD ＋x DE －x AB －x BC 4(2T )2≈3.9 m/s 2. (2)滑块通过细绳与带夹子的重锤相连，滑块匀速下滑，说明滑块重力沿斜面向下的分力和摩擦力之差等于重锤的重力大小，取下细绳和重锤，滑块加速下滑受到的合力大小为mg .(3)a －F 图线的斜率表示滑块质量的倒数1M ，可得到滑块的质量约为1.0 kg.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验：探究加速度与力、质量的关系 第1 页共3页
高一物理之加速度与力、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、学会利用函数图像分析物理量之间的关系
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，利用函数图像分析物理量之间的关系 【学习难点】
由实验结果得出结论， 【知识链接】
1、打点计时器是测什么的仪器 打点周期是多少 时间 0.02s
2、如何用纸带求加速度 逐差法
【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：
2、掌握利用控制变量法研究多变量之间的关系。
3、掌握利用图像处理实验数据的方法。
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 两个量 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 m 的关系； 当质量不变时，加速度与 F 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 刻度尺 、 低压交流电源 。
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，让小车能拖着纸带在其上面做匀速运动（纸袋上点迹均匀）。
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、 保持小车质量不变，改变沙子质量重复做上述试验，把力对应的纸带标好。
6、 保持力（沙子质量）不变，改变小车质量重复做上述试验，将质量对应的纸带标好。
7
实验结论：物体的加速度与物体的
成反比，与物体 成正比。
四．实验注意事项（查阅资料）
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、2、从图像可以判定：当M 一定时，a 与F 的关系是 正比 ；当F 一定时，a 与M 的关系是 成反比 。
3、由a-F 图像可知M= 0.5Kg 。
4、由a-1/M 图像可知 F= 4.0N ．
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_没有平衡摩擦力或平衡过小______，乙是__平衡摩擦力过大_____。
《实验探究加速度与力、质量的关系》习题课
A1．在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中不正确的是A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上（ A ）B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行
C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动
D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车
A2．关于探究加速度与力、质量的关系的实验，下列说法中符合实际的是( D )
A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
B3．用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”
实验，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所
受拉力F的图象为图中的直线Ⅰ，乙同学画出的a-F图象为
下图中的直线Ⅱ.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，
明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的
四种解释，其中可能正确的是( BC )
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
B4.如图所示是在探究加速度与力、质量的关系实验中，根据实验数据描绘出的三条
a－F图线，下列说法中正确的是( BD )
A．三条倾斜直线所对应绳的拉力相同
B．三条倾斜直线所对应的小车和砝码的总质量不同
C．直线1对应的小车和砝码的总质量最大
D．直线3对应的小车和砝码的总质量最大
C5．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足M≫m的条件，结果得到的图象应是图中的( D )
5题图 6题图
C6.如图所示，在探究加速度与力、质量的关系的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为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 )
A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2 B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1
C．当m1＝2m2、F1＝F2时，x1＝2x2 D．当m1＝2m2、F1＝F2时，x2＝2x1
C7．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示．
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝___0.15_____ m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码
(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点．请说明主要原因．
7题图 8题图
解析：(1)a＝
Δx
T2
＝
(3.68－3.52)×10－2
0.12
m/s2＝0.16 m/s2或a＝
Δx
T2
＝
(3.83－3.68)×10－2
0.12
m/s2＝0.15 m/s2.
(2)见答案．
(3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了砝码
盘的重力，导致合力F的测量值小于真实值，a－F的图线不过原点．
答案：(1)0.16(0.15也算对) (2)如图所示
(3)未计入砝码盘的重力
实验：探究加速度与力、质量的关系第2页共3页
实验：探究加速度与力、质量的关系 第3 页共3页
C8．某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN 、PQ ，并测出间距d .开始时将木板置于MN 处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F 0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F 1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ 处的时间t .
(1)木板的加速度可以用d 、t 表示为a ＝________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)________．
(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a 与弹簧秤示数F 1的关系．下列图象中能表示该同学实验结果的是________．
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________． A ．可以改变滑动摩擦力的大小 B ．可以更方便地获取多组实验数据 C ．可以比较精确地测出摩擦力的大小
D ．可以获得更大的加速度以提高实验精度
解析：(1)由于木板做匀加速直线运动，且初速度为零，故有：d ＝12at 2，则a ＝2d
t 2.为减小测量加速
度的偶然误差，可以采用多次测量取平均值的方法．
(2)以矿泉水瓶为研究对象，设其质量为m ，则有mg －F 0＝ma ，即a ＝g －F 0m
可知a －F 图象不过原点，a 、b 项错；由于m 逐渐增大，故a －F 图象的斜率1
m
应逐渐减小，c 项对，d 项错．
(3)不论用什么方法改变拉力的大小，都不能改变滑动摩擦力的大小，A 项错；由于用加水的方法每次增加的拉力可大可小，故B 、C 项对；用两种方法都可以获得较大加速度，故D 项错． 答案：(1)2d
t 2 保持F 1不变，重复实验多次测量，求平均值 (2)c (3)BC。