第四章 课时2 实验：探究加速度与力、质量的关系-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册人教版2019（课件）

第四章 课时2　实验：探究加速度与力、质量的关系 运动和力的关系 必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理　RJ 1 核心 目标 1．经历探究加速度与力、质量的关系实验的设计过程、用图像处理数据的过程、操作和测量的过程． 2．学会选择实验方案、收集信息获取证据，知道如何平衡摩擦力、减小系统误差，能从图像中发现物理规律． 南方凤凰台·5A导学案·物理 必备知识 • 记忆理解 1．将小车置于____________上，通过滑轮与________相连，小车可以在槽码的牵引下加速运动．小车后连接纸带，纸带穿过打点计时器． 倾斜木板　 1 实验思路 槽码　 要点梳理 必备知识•记忆理解 2．通过纸带测出加速度a，利用天平测出小车质量m和槽码质量m0，因为垫高了木板，平衡摩擦力后，可以认为小车受到的合力为F≈_________. 3．采用______________：在该实验中有三个变量，为了研究问题方便，可先控制一个量不变，观察另外两个量的变化情况，从而确定三者的关系． m0g　 控制变量法　 要点梳理 必备知识•记忆理解 2 实验器材 小车、砝码、砝码盘、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、____________、纸带、__________、________. 交流电源　 刻度尺　 天平　 要点梳理 必备知识•记忆理解 3 实验步骤 1．用天平测出槽码的质量，并记录数值． 2．按上图将实验器材安装好(小车上不系绳). 3．平衡摩擦力：把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，使小车在____________的情况下，能沿木板做匀速直线运动(打点计时器打出的纸带上相邻点之间的距离________). 不挂槽码　 相等　 要点梳理 必备知识•记忆理解 4．把小车停在靠近打点计时器处，挂上槽码，先接通电源，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出一条纸带．计算槽码所受的重力，即小车所受的合外力，由纸带计算出小车的加速度，并把槽码的重力和对应的加速度记录在表1中． 表1　小车质量一定 拉力F           加速度a           要点梳理 必备知识•记忆理解 5．改变槽码的个数，重复步骤(4)，并多做几次． 6．保持槽码个数不变，在小车上放上重物改变小车的质量，让小车在木板上运动打出纸带．计算重物和小车的总质量，并由纸带计算出小车对应的加速度． 7．改变小车上重物的个数，重复步骤“6”，并多做几次，所对应的质量和加速度也需记录在表2中． 表2　小车所受的拉力一定 质量m           加速度a           要点梳理 必备知识•记忆理解 1．(2023·安徽合肥凯悦中学)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的装置． 基础内化 必备知识•记忆理解 (1)为使小车所受合力等于细线的拉力，应采取的措施是平衡摩擦力，具体的操作是______ A．将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B．将木板的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C．将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D．将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 (2)要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要______ (填“等于”“远小于”或“远大于”)小车的质量． C　 远小于　 基础内化 必备知识•记忆理解 (3)如图所示为某同学打出的一条被小车拖动的纸带，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，相邻点间的距离如图所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1 s，则打点计时器打D点时，小车的瞬时速度vD＝_________m/s；小车运动的加速度为a＝_________m/s2.(结果保留三位有效数字) 0.423　 0.389　 基础内化 必备知识•记忆理解 解析：(1)将木板的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，小车的合力就是绳子的拉力． (2)要使细线的拉力约等于钩码的总重力，应满足的条件是钩码的质量要远小于小车的质量，以达到用钩码总重力代替小车所受的拉力． 基础内化 必备知识•记忆理解 重难突破 • 学会应用 14 1 实验原理、操作 1．加速度的测量 方法1：由________计算出加速度． 方法2：将打点计时器的纸带连在小车上，根据纸带上打出的点来测量加速度． 各个击破 重难突破•学会应用 2．力的测量：用悬挂物重力替代小车所受的拉力，就必须注意控制实验条件，把握好以下两点： (1)平衡摩擦阻力：即通过垫高木板，让小车在不挂槽码时受到的阻力跟小车的重力沿斜面方向的分力平衡． (2)让槽码的质量远小于小车的质量． 各个击破 重难突破