第5章 第2节 科学探究：加速度与力、质量的关系-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册同步导学案配套PPT课件（鲁科版）

鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 第2节科学探究：加速度与力、质量的关系 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 实验必备自主学习 实验过程探究学习 实验研析创新学习 课堂检测素养达标 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 实验必备 自主探究 一、实验目的 1.探究加速度与力、质量的关系. 2.学习用控制变量法探索物理规律. 二、实验思路及物理量的测量 1.探究方法一控制变量法 (1)控制小车的质量m不变，探究加速度a与力F的关系. (2)保持力F不变，改变小车的质量m,探究加速度a与m的关系. 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 2.要测量的物理量 ()质量的测量：用天平测量质量. (2)加速度的测量： 在运动物体上安装一条连接打点计时器的纸带，根据在匀变速直线运动中，连续相 等的时间T内的位移之差△s=aT计算加速度. 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 (3)力的测量 实验中需要测量的是小车受到的合外力.将木板一端垫高，使小车不挂重物时能匀 速运动，此时小车重力沿斜面的分力恰好抵消其所受摩擦力及其他阻力：同时，所 挂重物的质量应远小于小车的质量.在此条件下，所挂的重物重力大小便可近似认 为等于作用于小车的合外力大小. 三、实验器材 带定滑轮的木板、薄垫块、小车、细绳、重物（小钩码或沙桶等）、打点计时器、纸 带、交流电源、天平、砝码、刻度尺 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 实验过程 探究学习 一、 进行实验 1.将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部. 2.平衡摩擦力：用薄垫块将木板一端垫高，调整其倾斜程度，直至小车运动时打 点计时器在纸带上打出的点分布均匀为止. 小车 打点 纸带计时器 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 3.在细绳一端挂上重物，另一端通过定滑轮系在小车前端. 4.将小车靠近打点计时器后开启打点计时器，稍后再将小车由静止释放.打点计 时器在纸带上打出一系列点，据此计算出小车的加速度.保持小车质量不变，增加 重物的质量（重物总质量仍远小于小车质量），重复实验，将小车所受的不同拉力与 相应计算出的加速度记录下来. 5.保持重物不变，增加或减少小车上的砝码以改变小车的质量，重复实验，将小 车的质量与相应的加速度记录下来. 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 二、数据分析 1.小车质量m一定时，将所受拉力F与相应加速度a的实验数据填入相应表格中. 实验序号 2 3 拉力FN 加速度a/ms 由以上数据画出它的a-F关系图像如图所示. 万 通过a-F关系图像，我们可以得出小车的加速度a与力F成正比的结论. 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 2.拉力F一定时，将小车质量m与相应加速度的实验数据填入相应表格中. 实验序号 12 3 4 5 质量m/kg 加速度a(ms马 鲁科版物理必修第一册 返回导航 上页 下页 由以上数据面出它的口-m图像及a图像，如图甲、乙所示。 1 甲 乙 m 通过am和口关系图像，我们可以得出小车的加速度a与质量m成反比、与质量 的倒数成正比的结论。