第四章 2 探究加速度与力、质量的关系-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习课件PPT（教科版）

2　探究加速度与力、质量的关系 物理 实验探究 科学处理 迁移研析 物理 实验探究 物理 科学处理 一、数据处理 1.把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中。 物理量 1 2 3 4 5 6 作用力F 加速度a 以a为纵坐标,F为横坐标,根据数据作a-F图像,通过拟合测量点,作出图像找出规律,分析a与F的关系。 物理 2.把不同质量的小车(小车和钩码)在相同力的作用下产生的加速度大小填在表中。 物理 二、误差分析 类型 产生原因 减小方法 偶然 误差 质量测量不准,计数点间距测量不准 多次测量求平均值 小车所受拉力测量不准 (1)尽量减小阻力的影响; (2)使细绳和纸带平行于木板 作图不准 使尽可能多的点落在直线上或均匀分布在直线两侧,误差较大的点舍去 系统 误差 托盘及砝码的重力代替小车所受的拉力 托盘及砝码质量远小于小车的质量 物理 三、注意事项 1.平衡摩擦力 不要挂托盘,但小车连着纸带;整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变托盘内砝码的个数还是改变小车及钩码的质量,都不需要重新平衡摩擦力。 2.实验条件 实验中要使小车和钩码的总质量远大于托盘(包括砝码)的质量。只有如此,托盘(包括砝码)的重力才可作为小车受到的拉力。 3.一先一后一按住 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,后放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。 物理 4.作图像 作图时两坐标轴标度比例要适当,各量须采用国际单位,这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些。要通过尽可能多的点作图线,不在图线上的点应尽可能均匀分布在图线两侧,离图线较远的点应舍去。 物理 迁移研析 类型一　实验原理与探究过程 [例1] 为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示的实验装置: (1)下列说法中符合实际的是　　　。  A.通过同时改变小车的质量和小车受到的拉力,归纳出加速度、力、质量三者之间的关系 B.通过保持小车的质量不变,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.通过保持小车的拉力不变,只改变小车的质量,就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系 D.先保持小车的质量不变,研究加速度与力的关系;再保持小车的拉力不变,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 物理 答案:(1)D　 解析:(1)由于实验中有三个变量,在探究过程中采用控制变量法。先通过保持小车的质量不变,只改变小车的拉力,可以归纳出加速度、力二者之间的关系,再通过保持小车的拉力不变,只改变小车的质量,可以得出加速度、质量二者之间的关系,最后可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系,所以D项正确。 物理 [例1] 为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示的实验装置: (2)小车及车中的砝码的总质量用M表示,槽码的质量用m表示,当M与m的大小关系满足　　　 　时,才可以认为细线对小车的拉力大小等于槽码的重力。  解析:(2)只有当m≪M时,才可认为T≈mg。 答案:(2)m≪M 物理 [例1] 为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示的实验装置: (3)以下实验操作正确的是　　　。(多选)  A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在槽码的牵引下恰好做匀速直线运动 B.调节滑轮的高度,使细线与木板平行 C.先接通电源,后释放小车 D.实验中小车的加速度越大越好 物理 答案:(3)BC 解析:(3)将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂槽码的情况下使小车恰好做匀速直线运动,以使小车受到的重力沿斜面的分力和阻力抵消,那么小车所受的合力就是细线的拉力,故选项A错误;细线的拉力为小车的合力,所以应调节定滑轮的高度使细线与木板平行,故选项B正确;实验时,应使小车尽量靠近打点计时器由静止释放,先接通电源,后释放小车,故选项C正确;实验时,为了减小实验的误差,应使槽码的质量远小于小车的质量,小车的加速度越大,实验误差越大,故选项D错误。 物理 类型二　数据处理与误差分析 [例2] 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)。 (1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小 为　　　　m/s2。(结果保留2位有效数字)  物理 答案:(1)3.2　 物理 [例2] 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)。 物理 物理 [例2] 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)。 (3)保持小车质量不变,改变沙和沙桶质量,该同学根据实