【全程复习方略】2013-2014学年高中物理（人教版）必修一多媒体教学课件：42 实验：探究加速度与力、质量的关系（课件+视频素材+flash素材，5份）

2 实验：探究加速度与力、质量 的关系 175.bin 观察视频思考问题 1.描绘速度变化快慢的物理量是谁? 2.两辆车哪一个启动的快？ 1.用大小不同的力去推小车，哪一个速度变化 得快？ 2.用相同的力去推空车和满载的车，哪一个速 度变化得快？ 物体的速度发生了改变，就是说物体产生了 加速度。 加速度的大小与什么因素有关呢？ 【思考与交流】 力大的 空车 1.理解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关系。(重点) 3.理解控制变量法。 4.学会用图像寻找规律。 物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎样的定量关系？ 研究方法(控制变量法) 保持m不变，研究a与F的关系; 保持F不变，研究a与m的关系。 探究方案一： 实验装置图 【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（砝码）、小盘、刻度尺、天平 【实验提醒】 1.小车质量的测量用 。 2.打点计时器的用途是： 打出纸带，测量计算小车的加速度。 天平 结合实验装置，请讨论： 1.怎样改变和测量小车与砝码的质量？ 通过增减砝码的个数改变研究对象的质量，可以用天平称出总质量。 2.小车和砝码受到的外力是由什么提供的？怎样改变和测量外力的大小？ 外力是由小桶和细砂的重力提供的；通过增减桶中细砂的多少来改变质量，通过天平测出质量，利用G=mg计算力的大小。 3.小车在运动时要受到摩擦力，如何克服摩擦力呢？ 砝码重力近似等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力F。 G G1 FN f G1平衡摩擦力f。 G2 4.怎样从纸带记录的数据算出被研究对象的加速度？ 在纸带上标记出几个计数点，利用△x=aT2计算加速度。为保证结果的准确性，可多选几个计数点，采用逐差法计算加速度。 【实验步骤】 1.用天平测出小车和砝码的总质量M,小盘和砝码的总质量m,把数值记录下来。 2.按如图所示把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘的细绳系在车上,即不给小车施加牵引力。 3.平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板。反复移动木板的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态。这时,小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。 4.把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘,先接通电源再放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列的点,打完点后切断电源,取下纸带,在纸带上标上纸带号码。 5.保持小车和砝码的质量不变,在小盘里放入适量的砝码,把小盘和砝码的总质量m′记录下来,重复步骤4.在小盘内再放入适量砝码,记录下小盘和砝码的总质量m″,再重复步骤4。 6.重复步骤5两次,得到三条纸带。 7.在每条纸带上都选取一段比较理想的部分,标明计数点,测量计数点间的距离,算出每条纸带上的加速度的值。 8.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,作用力的大小F等于小盘和砝码的总重力,根据实验结果在坐标平面上画出相应的点,如果这些点是在一条过原点的直线上,便证明了加速度与作用力成正比。 9.保持小盘和砝码的质量不变,在小车上加砝码,重复上面的实验,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和砝码总质量的倒数,根据实验结果在坐标平面上画出相应的点。如果这些点是在一条过原点的直线上,就证明了加速度与质量成反比。 实验过程赏析 【注意事项】 1.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是调出一个合适的斜面,使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受到的摩擦阻力。在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细线系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,并要让小车拖着打点的纸带运动。 2.实验步骤2、3不需要重复,即整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力。 3.每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出.只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。 4.改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。 5.作图像时,要使尽可能多的点分布在所作直线上，直线外的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。 6.作图时两轴标度比例要选择适当,各量须采用国际单位。这样作图时,坐标点间距不至于过密,误差会小些。 实验中为什么不做a-m的图像呢？ 化曲为直是物理上常用的方法之一，通过演示实验 我们看到物体受到同样的力作用时，m越大a越小， 我们猜测它们最简单的关系是成反比，也就是a与 成正比，由于验证a-m图像是否为双曲线太麻 烦，不如看 是否为过原点的直线简单直观， 所以不做a-m图像。 【科学方法】 实验方案二：对比法 实验器材：小车、一端带