实验：探究加速度与力、质量的关系导学案

高一物理s006第1页共6页“实验：探究加速与力、质量的关系”导学案主备：刘国强研备：高一物理组赵钧、王军民、尉飞【学习目标】1.掌握探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。[来源:Zxxk.Com]2.学生讨论设计探究加速度与物体受力、物体质量的关系的实验操作。3.经历实验的操作和测量过程，以及通过图像处理实验数据的过程，体会如何平衡摩擦阻力、减小系统误差（钩码所受的重力不等于小车所受的拉力等）的操作办法。【学习重点】重点：探究加速度与力、质量的关系；由实验结果得出结论。【学习难点】难点：实验方案的设计，实验数据的处理。【学法指导】1．探究过程所用的科学方法——控制变量法。2．实验数据的分析和处理——变曲为直。第一部分：课前热身1．物体的加速度与________和________两个因素有关。⑴在质量相同的情况下，合力越大，速度（运动状态）变化越_____，物体的加速度______。⑵在合外力相同的情况下，物体的质量越大，运动状态改变越______，即加速度越_____。2.加速度既与力有关，又与质量有关。当一个物理量与多个因素有关时，为了弄清它们之间的关系，物理学中常用的一种方法叫做_____________法。即：首先保持物体所受的外力不变，研究_________与_____的关系；然后保持物体的质量不变，研究__________和________的关系；最后经过总结推理，得出加速度与力、质量的关系。3.测量物体的加速度可用刻度尺测量并用秒表测量,由公式算出.也可以在运动物体上安装一条通过打点计时器的纸带,根据来测量加速度.4．在这个实验中也可以不测加速度的具体数值，这是因为我们探究的是关系。高一物理s006第2页共6页5．在本实验中，我们猜想物体的加速度与它所受的力成，与质量成，然后根据实验数据作出图象和图象。第二部分：问题探究聚焦目标一：加速度与哪些因素有关问题一：（1）探究实验总是从猜想入手的，那么，猜想加速度的大小跟什么因素有关呢？（2）结合生活实例，定性说明物体的加速度与物体的质量和所受外力有什么关系？聚焦目标二：设计并进行实验问题一：（1）、请同学们认真思考，讨论该实验的基本思路和实验数据如何分析？（2）、如何直观地判断a与F的关系？如何检验a与m是否成反比？高一物理s006第3页共6页问题二：认真阅读P73参考案例一、参考案例二，回答以下问题。（1）、两个方案中小盘和重物所受的重力是小车受到的合力吗？在什么情况下可近似的认为小盘和重物所受的重力是小车受到的合力？（2）、参考案例一中，需要测出加速度吗？需要测出哪些物理量?怎样对实验数据进行处理？（3）、参考案例二中，怎样测小车运动的加速度？如何对实验数据进行处理？聚焦目标三：实验误差问题一：误差的主要来源是什么？有什么减小误差的方法？问题二：怎样消除打点计时器对小车的阻力及其他阻力？平衡摩擦力时，应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上吗？每一次改变了改变了小车的质量后，需要重新平衡摩擦力吗？问题三：1．图象出现①的情况是什么原因？2．图象出现②的情况是什么原因？3．图象出现③的情况是什么原因？高一物理s006第4页共6页总结：实验步骤1．安装实验装置。2．平衡摩擦。调整轨道的倾角，轻推小车，使小车在不受牵引时能拖着纸沿沿木板匀速运动。3．在小车质量不变的情况下，探究加速度与力的关系。⑴用天平测出小盘和重物的质量m，计算出拉力F=mg，将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上。将小车靠近打点计时器，先接电源再释放小车，打出纸带，计算出加速度a。将F和a记录在表中。⑵逐次增加小盘中的重物的质量，重复第⑶步。⑶以F为横坐标，a为纵坐标，作出a—F图象，判断a与F的关系。4．在小车所受拉力不变的情况下，探究加速度与质量的关系。⑴测出小车的测质量，保证小车所受的拉力不变，在小车上放置不同数量的重物，改变小车的质量，测出小车不同质量对应的加速度。将小车的质量M和加速度a记录在表中。在表格中计算出M的倒数，记录在表中。⑵以1/M为横坐标，以a为纵坐标，作出a—1/M图象，判断a与M的关系。5．综合上述两个实验结论，总结出实验结论。第三部分：归纳总结请你根据自己对本部分内容的学习和体会，通过“知识结构图”“思维导图”“表格”等方式，将学习成果及时记录下来。日日清1．以下物体在运动过程中，运动状态不发生变化的是()A．小球做自由落体运动B．枪弹在枪筒中做匀加速运动C．沿斜坡匀速下滑的汽车D．汽车在水平面上匀速转弯2.(多选)利用打点计时器探究加速度与力、质量的关系的实验中,以下做法正确的是()A.平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力高一物理s006第5页共6页C.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,打点计时器处于工作状态D.若纸带上的点分布均匀,说明已平衡了摩擦力3.在保持小车质量m不变,探究a与F的关系时,小车质量m和小盘及砝码质量m'分别选取下列四组值。若其他操作都正确,要使所画出的a-F图线较准确,应选用的一组测量值是()A.m=500g,m'分别为50g、70g、100g、125gB.m=500g,m'分别为20g、30g、40g、50gC.m=200g,m'分别为50g、70g、100g、125gD.m=100g,m'分别为30g、40g、50g、60g4.(多选)如图是某些同学根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是()A.形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B.形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C.形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D.形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小5.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，渗透了研究问题的多种科学方法：(1)实验环境的等效法：__________________________________；(2)实验条件设计的科学方法：________________________________________；(3)实验原理的简化：_________，即当小车质量M车≫m沙时，细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g；(4)实验数据处理的科学方法：________________________________________；(5)由a－M车图象转化为图象，所用的科学方法：_______________________。(以上各题均选填“理想实验法”、“图象法”、“平衡摩擦力法”、“化曲为直法”、“控制变高一物理s006第6页共6页量法”或“近似法”)