内容正文:
第2节 科学探究:加速度与力、质量的关系 导学案
物理观念
学生认识加速度与力、质量的定性关系,初步建立三者关联的物理观念,为理解牛顿第二定律奠基。
科学思维
通过分析实验数据,培养用控制变量法探究多因素关系及归纳结论的科学思维能力。
科学探究
设计并操作探究实验,尝试优化实验装置减小误差,提升科学探究与创新能力。
科学态度
与责任
在实验中秉持严谨求实精神,如实记录数据,增强分析实验结果的责任意识。
1.掌握控制变量法探究加速度与力、质量的关系,得出定性结论。(重点)
2.实验中平衡摩擦力及分析拉力与合力关系,减小误差。(难点)
【知识回顾】
1.牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.意义:揭示了运动与力的关系,即力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
3.惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也被叫作惯性定律。
4.惯性与质量:决定物体惯性大小的物理量是它的质量,质量大的物体惯性大。说明惯性大小只由质量大小决定,与其他因素无关。
【自主预习】
1.实验方法:控制变量法
2.实验思路:本实验有三个需要测量的量:物体的质量M、物体所受的作用力F和物体的加速度a。测出它们的值,分析数据,得出结论。
(1)质量M:用天平测量。
(2)测量物体的加速度a
方案一:利用打点计时器打出的纸带测量小车的加速度a。
“逐差法”求解加速度:Δx=aT2,xm-xn=(m-n)aT2(m>n)
方案二:
让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动,在相等的时间内,由x=at2知=,把测量加速度转换成测量位移。
(3)测物体受到的拉力F
方案一:用阻力补偿法补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,小车所受的拉力近似等于槽码的总重力。
阻力补偿后,绳的拉力F为小车所受合外力,绳的拉力F=mg须满足m≪M的条件,其中m为槽码质量,M为小车质量。
方案二:用传感器或弹簧测力计测拉力
【思考交流1】
爱因斯坦有一句名言;“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”,已知舰载机的起飞速度为260km/h,如果你是设计师,要想提问舰载机的起飞效率,即在更短时间、距离内起飞,你会如何改进?
【问题体验1】小组合作,思考一下问题。
1、我们要研究a、F、m三个物理量间的关系,应该用_____________方法进行研究。
(1)当_________不变,研究_________和____________的关系
(2)当_________不变,研究_________和____________的关系
2、实验时我们研究什么物体?需要测量哪些物理量,怎么测量?测量的数据怎么处理?把你们的实验方案设计图画在下面空白处。
3、物理量的测量
(1) 质量用___________测量,当需要改变小车的质量时,可以通过__________________
(2) 请你写出加速度的测量方法:
(3) 力的测量:如何为运动的物体提供一个恒定的合力?
【参考案例】
一、实验器材
小车、砝码、槽码、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、 、纸带、 、 。
二、实验步骤
1、用天平测出小车的质量,并把数值记录下来。
2、按图把实验器材装好(小车上先不系绳)。
3、平衡小车受到的阻力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块木块,反复移动木块位置,直到轻推小车在斜面上运动时,小车可以保持 运动(纸带上相邻两点间距离 )为止。
4、m一定:将槽码用细绳绕过定滑轮系在小车上,在小车上加放适量的砝码,用天平测出槽码的质量m,记录下来。接通电源,放开小车,待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带,
5保持小车(含砝码)的 不变,改变槽码的个数,再做5次实验。
6、用公式求得小车的加速度,并记录到表格1中。
次数
1
2
3
4
5
小车加速度a/(m·)
拉力F/N
7、F一定::保持小车(含砝码)所受的 不变,增减小车上加放砝码的质量,重复上面的实验,求出相应的加速度,把数据记录到下面的表格2中。
次数
1
2
3
4
5
小车加速度a/(m·)
小车(含砝码)质量
8、整理实验器材,结束实验。
五、数据分析
(1)以a为纵坐标、F为横坐标建立直角坐标系,根据表1中记录的数据做图像,找出规律,分析加速度a与拉力F的关系。
(2)分别以a为纵坐标、m’和为横坐标建立直角坐标系,根据表2中的记录的数据做图像,分析加速度a和质量m’的关系。
作图应注意:应使所作的 通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能地对称分布在直线的两侧,但若遇到个别偏离较远的点可舍去。作图时两坐标轴的标度比例要适当,这样作图时坐标点间距不至于过密,误差会小些
实验结论:(1)保持物体的质量不变时,物体的加速度a与所受力F成 。
(2)在力F不变时,物体的加速度a与质量m’成 。
6、 误差分析
1. 实验原理不完善造成系统误差
实验中用槽码的重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于槽码的重力),存在系统误差;槽码的质量越接近小车的质量,误差就越大,反之,槽码的质量越小于小车的质量,误差就越小。
2、 测量、操作不够准确造成偶然误差
(1) 质量的测量误差。
(2) 纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差。
(3) 拉线或纸带不与木板平行造成误差。
(4) 平衡小车受到的阻力不够(或过度)造成的误差,该误差使作出的图线在横轴(或纵轴)上产生截距。
【归纳总结1】
打点前小车应位于 (选填“靠近”或“远离”)打点计时器的一端,且应先 后________________,且应在小车到达滑轮前按住小车。
1、 平衡摩擦力:用将木板倾斜一定程度进行平衡阻力。开始时__________(选填“要”或“不要”)在小车一端悬挂重物,但应将打点计时器上的纸带与小车相连且接通电源,用手给小车一个初速度,让小车在木板上运动。如果在纸带上打出点的间隔是_______的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡在平衡小车受到的阻力时,
2、 不重复平衡摩擦力:平衡摩擦力后,不管以后是改变槽码的质量,还是改变小车的质量都___________(选填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。
3、 实验条件:在实验过程中,要始终保持槽码的质量 小车的质量,槽码的重力才可视为小车所受的拉力。
1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多思想方法,极大地推动了自然科学的发展。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A.在探究两个互成角度的力的合成规律实验中,用到了等效替代法
B.论证图像与横轴围成的面积即为物体运动的位移采用了等效的思想
C.忽略物体的大小和形状,用质点代替物体,采用了等效替代法
D.在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中,利用了理想实验的方法
【答案】A
【详解】A.在探究两个互成角度的力的合成规律实验中,用一个力的作用效果来代替两个力的作用效果,用到了等效替代法,A正确;
B.论证图像与横轴围成的面积即为物体运动的位移采用了微元法的思想,B错误;
C.忽略物体的大小和形状,用质点代替物体,采用了理想模型法,C错误;
D.在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中,利用了控制变量法,D错误。故选A。
2.在“探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系”的实验中,采用如图所示的实验装置。小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,下列说法正确的是( )
A.平衡摩擦力时,应将盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B.甲图上端弯曲的原因是盘及盘中砝码的质量m太大,已经不满足
C.乙图不过原点的原因是平衡摩擦力过度
D.实验时,若拉力可以用力学传感器直接测量,则也需满足条件
【答案】B
【详解】A.平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,使小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,故A错误;
B.只有当时,小车所受的拉力才可以认为等于盘和砝码的总重力。图甲中图像发生弯曲,这是由于没有保证小车及车中砝码的总质量远大于盘及盘中砝码的总质量造成的,故B正确;
C.图乙中直线没过原点,当时,,也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明该组同学实验操作中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角过小,故C错误;
D.实验时,若拉力可以用力学传感器直接测量,则不需满足条件,故D错误。故选B。
3.图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图,图乙是其俯视图。两个质量相等的小车,放在水平桌面上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里可放砝码。两个小车通过细线用夹子固定,打开夹子,小盘和砝码牵引小车运动,合上夹子,两小车同时停止。实验中可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的拉力。为了探究加速度大小和力大小之间的关系,下列做法中正确的是( )
A.使小盘和砝码的总质量尽可能远大于小车质量
B.用刻度尺测量两小车的位移,通过比较位移来得知加速度大小与力大小之间的关系
C.在两小盘内放置相同质量的砝码,在两小车内放置不同质量的砝码进行实验
D.在两小盘内放置不同质量的砝码,在两小车内放置相同质量的砝码进行实验
【答案】BD
【详解】A.小盘和盘中砝码的总质量远远小于小车的质量,绳对小车拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。故A错误;
B.根据初速度为零的匀变速直线运动公式
用刻度尺测量两小车通过的位移,两车的位移之比就是加速度之比,所以可以通过比较位移来得知加速度大小与力大小之间的关系。故B正确;
CD.实验的目的是探究加速度和力之间关系,即探究小车的加速度和小车受的合力之间关系,所以在两小车内放置相同质量的砝码进行实验,在两小盘内放置不同质量的砝码改变合力。故C错误;D正确。
故选BD。
4.某小组用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,下列说法对的是( )
A.实验前,应把长木板右端垫高,以补偿小车运动时受到的阻力
B.补偿阻力时,应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上
C.实验时,应先启动打点计时器,再放开小车
D.实验时,应使小盘和盘中砝码的总质量远大于小车的质量
【答案】AC
【详解】AB.为了使小车受到绳子的拉力为小车的合力,实验前,应把长木板右端垫高,以补偿小车运动时受到的阻力,补偿阻力时,即应使小车所受重力、支持力和摩擦力的合力为零,所以不需要连接小盘,而小车连接纸带时由于纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦,这部分摩擦力也需要补偿,所以需要连接纸带,故A正确,B错误;
C.实验时为了充分利用纸带,要先接通打点计时器的电源,使打点计时器正常工作,再释放小车,故C正确;
D.在每次实验时,应使小盘和盘中砝码的总质量远小于小车的质量,故D错误。
故选AC。
5.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)下图为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。
(1)实验中应将木板 (填“保持水平”或“一端垫高”)。
(2)为探究加速度a与质量m的关系,某小组依据实验数据绘制的图像如图所示,很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系,以下选项可以直观判断的有_________。(多选,填正确答案标号)
0.2
0.618
0.33
0.482
0.40
0.403
0.50
0.317
1.00
0.152
A.图像 B.图像 C.图像 D.图像
(3)为探究加速度与力的关系,在改变作用力时,甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上;乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上,在其他实验操作相同的情况下, (填“甲”或“乙”)同学的方法可以更好地减小误差。
【答案】(1)一端垫高(2)AC(3)乙
【详解】(1)实验需补偿阻力,消除木板对小车的阻力的影响,应将木板一端垫高,使小车在无拉力时能匀速运动。
(2)A.作出图像,可以将图像“化曲为直”,便于判断,a与m是否成反比关系,故A正确;
B.作出图像,无法体现a与m是否成反比关系,故B错误;
C.作出图像,若a与m是成反比关系,有为定值,则图像是一条平行与横轴的直线,可见解判断a与m是否成反比关系,故C正确;
D.作出图像,无法体现a与m是否成反比关系,故D错误。
故选AC。
(3)甲同学的方法中,槽码依次放在槽码盘上,小车质量M不变,拉力(m为槽码总质量),但随着m增大,不满足条件,拉力与mg偏差增大,误差变大;乙同学的方法中,将小车上的槽码移到槽码盘上,总质量不变(M为小车质量,m为槽码质量),拉力(当时近似,但实际总质量不变),拉力更接近理论值,系统误差更小,故乙同学方法更好。
6.实验小组开展探究加速度与力、质量的关系的实验。
(1)用如图甲所示的装置进行探究,以下说法正确的是( )
A.需垫高木板补偿阻力
B.补偿阻力时小车不需要连接纸带
C.图中打点计时器的电源是220V交流电
D.实验时拉小车的细线应保持与桌面平行
(2)某次正确操作后获得一条如图乙所示的纸带,建立以计数点为坐标原点的轴,各计数点的位置坐标分别为,,,。已知打点计时器的打点周期为,则小车加速度的表达式是( )
A. B.
C. D.
(3)实验小组还利用如图丙的装置将两相同的小车放在粗糙的水平木板上,探究加速度与力的关系。小车前端各系一条细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中放质量不同的重物。两小车后端各系一条细线,用黑板擦把两条细线同时按压在木板上。抬起黑板擦,两小车同时开始运动,按下黑板擦,两小车同时停下来。该实验中 (选填“需要”或“不需要”)补偿阻力;正确操作后,测出两小车移动的位移,,它们的加速度之比 。
【答案】(1)A;(2)B;(3) 需要
【详解】(1)A.该实验需使细线对小车的拉力等于小车所受的合力,所以需垫高木板补偿阻力,故A正确;
B.补偿阻力时需要通过观察纸带上的点迹是否分布均匀来判断小车是否做匀速直线运动,且阻力也包括纸带与限位孔之间的摩擦力,所以小车需要连接纸带,故B错误;
C.图中打点计时器为电磁打点计时器,所使用的电源是4~6V交流电,故C错误;
D.实验时拉小车的细线应保持与木板平行,故D错误。
故选A。
(2)根据逐差法计算小车的加速度为
故选B。
(3)[1]该实验中仍需使细线对小车的拉力等于小车所受的合力,所以仍需要补偿阻力;
[2]两小车均做初速度为零的匀加速直线运动,运动时间相等,有,
两式相比得
知识梳理与关联
方法与能力提升
疑问与拓展
自我评估
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第2节 科学探究:加速度与力、质量的关系 导学案
物理观念
学生认识加速度与力、质量的定性关系,初步建立三者关联的物理观念,为理解牛顿第二定律奠基。
科学思维
通过分析实验数据,培养用控制变量法探究多因素关系及归纳结论的科学思维能力。
科学探究
设计并操作探究实验,尝试优化实验装置减小误差,提升科学探究与创新能力。
科学态度
与责任
在实验中秉持严谨求实精神,如实记录数据,增强分析实验结果的责任意识。
1.掌握控制变量法探究加速度与力、质量的关系,得出定性结论。(重点)
2.实验中平衡摩擦力及分析拉力与合力关系,减小误差。(难点)
【知识回顾】
1.牛顿第一定律:一切物体总保持 状态或静止状态,除非作用在它上面的 迫使它改变这种状态。
2.意义:揭示了运动与力的关系,即力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
3.惯性:物体保持原来 状态或静止状态的性质叫作惯性。牛顿第一定律也被叫作惯性定律。
4.惯性与质量:决定物体惯性大小的物理量是它的质量,质量大的物体惯性 。说明惯性大小只由质量大小决定,与其他因素无关。
【自主预习】
1.实验方法: 法
2.实验思路:本实验有三个需要测量的量:物体的 、物体所受的 和物体的 。测出它们的值,分析数据,得出结论。
(1)质量M:用 测量。
(2)测量物体的加速度a
方案一:利用 打出的纸带测量小车的加速度a。
“逐差法”求解加速度:
方案二:
让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动,在相等的时间内,由x=at2知 ,把测量加速度转换成测量位移。
(3)测物体受到的拉力F
方案一:用 法补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,小车所受的拉力近似等于槽码的总重力。
阻力补偿后,绳的拉力F为小车所受合外力,绳的拉力F=mg须满足 的条件,其中m为槽码质量,M为小车质量。
方案二:用 测拉力
【思考交流1】
爱因斯坦有一句名言;“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”,已知舰载机的起飞速度为260km/h,如果你是设计师,要想提问舰载机的起飞效率,即在更短时间、距离内起飞,你会如何改进?
【问题体验1】小组合作,思考一下问题。
1、我们要研究a、F、m三个物理量间的关系,应该用_____________方法进行研究。
(1)当_________不变,研究_________和____________的关系
(2)当_________不变,研究_________和____________的关系
2、实验时我们研究什么物体?需要测量哪些物理量,怎么测量?测量的数据怎么处理?把你们的实验方案设计图画在下面空白处。
3、物理量的测量
(1) 质量用___________测量,当需要改变小车的质量时,可以通过__________________
(2) 请你写出加速度的测量方法:
(3) 力的测量:如何为运动的物体提供一个恒定的合力?
【参考案例】
一、实验器材
小车、砝码、槽码、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、 、纸带、 、 。
二、实验步骤
1、用天平测出小车的质量,并把数值记录下来。
2、按图把实验器材装好(小车上先不系绳)。
3、平衡小车受到的阻力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块木块,反复移动木块位置,直到轻推小车在斜面上运动时,小车可以保持 运动(纸带上相邻两点间距离 )为止。
4、m一定:将槽码用细绳绕过定滑轮系在小车上,在小车上加放适量的砝码,用天平测出槽码的质量m,记录下来。接通电源,放开小车,待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带,
5保持小车(含砝码)的 不变,改变槽码的个数,再做5次实验。
6、用公式求得小车的加速度,并记录到表格1中。
次数
1
2
3
4
5
小车加速度a/(m·)
拉力F/N
7、F一定::保持小车(含砝码)所受的 不变,增减小车上加放砝码的质量,重复上面的实验,求出相应的加速度,把数据记录到下面的表格2中。
次数
1
2
3
4
5
小车加速度a/(m·)
小车(含砝码)质量
8、整理实验器材,结束实验。
五、数据分析
(1)以a为纵坐标、F为横坐标建立直角坐标系,根据表1中记录的数据做图像,找出规律,分析加速度a与拉力F的关系。
(2)分别以a为纵坐标、m’和为横坐标建立直角坐标系,根据表2中的记录的数据做图像,分析加速度a和质量m’的关系。
作图应注意:应使所作的 通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能地对称分布在直线的两侧,但若遇到个别偏离较远的点可舍去。作图时两坐标轴的标度比例要适当,这样作图时坐标点间距不至于过密,误差会小些
实验结论:(1)保持物体的质量不变时,物体的加速度a与所受力F成 。
(2)在力F不变时,物体的加速度a与质量m’成 。
6、 误差分析
1. 实验原理不完善造成系统误差
实验中用槽码的重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于槽码的重力),存在系统误差;槽码的质量越接近小车的质量,误差就越大,反之,槽码的质量越小于小车的质量,误差就越小。
2、 测量、操作不够准确造成偶然误差
(1) 质量的测量误差。
(2) 纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差。
(3) 拉线或纸带不与木板平行造成误差。
(4) 平衡小车受到的阻力不够(或过度)造成的误差,该误差使作出的图线在横轴(或纵轴)上产生截距。
【归纳总结1】
打点前小车应位于 (选填“靠近”或“远离”)打点计时器的一端,且应先 后________________,且应在小车到达滑轮前按住小车。
1、 平衡摩擦力:用将木板倾斜一定程度进行平衡阻力。开始时__________(选填“要”或“不要”)在小车一端悬挂重物,但应将打点计时器上的纸带与小车相连且接通电源,用手给小车一个初速度,让小车在木板上运动。如果在纸带上打出点的间隔是_______的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡在平衡小车受到的阻力时,
2、 不重复平衡摩擦力:平衡摩擦力后,不管以后是改变槽码的质量,还是改变小车的质量都___________(选填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。
3、 实验条件:在实验过程中,要始终保持槽码的质量 小车的质量,槽码的重力才可视为小车所受的拉力。
1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多思想方法,极大地推动了自然科学的发展。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A.在探究两个互成角度的力的合成规律实验中,用到了等效替代法
B.论证图像与横轴围成的面积即为物体运动的位移采用了等效的思想
C.忽略物体的大小和形状,用质点代替物体,采用了等效替代法
D.在研究加速度与合外力、质量的关系的实验中,利用了理想实验的方法
2.在“探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系”的实验中,采用如图所示的实验装置。小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,下列说法正确的是( )
A.平衡摩擦力时,应将盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B.甲图上端弯曲的原因是盘及盘中砝码的质量m太大,已经不满足
C.乙图不过原点的原因是平衡摩擦力过度
D.实验时,若拉力可以用力学传感器直接测量,则也需满足条件
3.图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图,图乙是其俯视图。两个质量相等的小车,放在水平桌面上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里可放砝码。两个小车通过细线用夹子固定,打开夹子,小盘和砝码牵引小车运动,合上夹子,两小车同时停止。实验中可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的拉力。为了探究加速度大小和力大小之间的关系,下列做法中正确的是( )
A.使小盘和砝码的总质量尽可能远大于小车质量
B.用刻度尺测量两小车的位移,通过比较位移来得知加速度大小与力大小之间的关系
C.在两小盘内放置相同质量的砝码,在两小车内放置不同质量的砝码进行实验
D.在两小盘内放置不同质量的砝码,在两小车内放置相同质量的砝码进行实验
4.某小组用如图所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,下列说法对的是( )
A.实验前,应把长木板右端垫高,以补偿小车运动时受到的阻力
B.补偿阻力时,应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上
C.实验时,应先启动打点计时器,再放开小车
D.实验时,应使小盘和盘中砝码的总质量远大于小车的质量
5.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)下图为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。
(1)实验中应将木板 (填“保持水平”或“一端垫高”)。
(2)为探究加速度a与质量m的关系,某小组依据实验数据绘制的图像如图所示,很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断a与m是否成反比关系,以下选项可以直观判断的有_________。(多选,填正确答案标号)
0.2
0.618
0.33
0.482
0.40
0.403
0.50
0.317
1.00
0.152
A.图像 B.图像 C.图像 D.图像
(3)为探究加速度与力的关系,在改变作用力时,甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上;乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上,在其他实验操作相同的情况下, (填“甲”或“乙”)同学的方法可以更好地减小误差。
6.实验小组开展探究加速度与力、质量的关系的实验。
(1)用如图甲所示的装置进行探究,以下说法正确的是( )
A.需垫高木板补偿阻力
B.补偿阻力时小车不需要连接纸带
C.图中打点计时器的电源是220V交流电
D.实验时拉小车的细线应保持与桌面平行
(2)某次正确操作后获得一条如图乙所示的纸带,建立以计数点为坐标原点的轴,各计数点的位置坐标分别为,,,。已知打点计时器的打点周期为,则小车加速度的表达式是( )
A. B.
C. D.
(3)实验小组还利用如图丙的装置将两相同的小车放在粗糙的水平木板上,探究加速度与力的关系。小车前端各系一条细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中放质量不同的重物。两小车后端各系一条细线,用黑板擦把两条细线同时按压在木板上。抬起黑板擦,两小车同时开始运动,按下黑板擦,两小车同时停下来。该实验中 (选填“需要”或“不需要”)补偿阻力;正确操作后,测出两小车移动的位移,,它们的加速度之比 。
知识梳理与关联
方法与能力提升
疑问与拓展
自我评估
如果把物体比作一群“懒汉”,那牛顿第二定律就是在说:这些家伙有多“懒”(质量m),想让它们动起来、或者改变运动节奏(加速度a),就得看你给的“动力”(合力F)够不够——你推得越猛(F越大),懒汉们才越容易被带动起来;但要是懒汉本身太胖(m越大),就算你使出吃奶的劲儿,他们也挪得慢吞吞。简单说就是:想让胖子快跑?要么你是大力士,要么这胖子得先减肥!(F=ma的精髓:加速度和力成正比,和质量成反比。)
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