探究加速度与力、质量的关系【学习目标】1.设计探究加速度、质量、力三者之间关系的探究方案。2.会测量加速度、质量、力;并作出 a 与 F,a 与 m 的关系的图像,能根据图像写出 a 与 F、m 的关系式。3.体会探究过程中所用的科学方法——控制变量法,学习科学家的严谨态度。【学习重点】1.设计探究加速度、力、质量三者关系的探究方案。2.根据实验数据利用图像法处理,会做图像,会根据图像建立速度、外力、质量的关系。【学习难点】1.怎样测量加速度。2.怎样提供和测量物体受到的力。【学习过程】一、影响物体加速度的因素加速度是表示物体运动状态________的物理量,根据事实经验,加速度与物体的________有关,物体________一定时,质量越小,加速度就越大;加速度还与物体________的大小有关,物体________一定时,受力越大,其加速度越大。二、探究 a 与 F、m 之间的定量关系加速度 a 与质量 m,受力 F 都有关系,研究它们之间的关系时,先保持________不变,测量物体在________的力的作用下的加速度,分析加速度与力的关系。再保持物体所受的力________,测量不同________的物体在该力作用下的加速度,分析加速度与质量的关系。这种先控制一种参量不变,研究其余参量之间的变化关系的方法叫控制变量法。(一)实验原理:1.保持研究对象即小车的质量不变,改变沙桶内沙的质量,即改变牵引力测出小车对应的加速度,用图像法验证加速度是否正比于作用力;2.保持沙桶内沙的质量不变,改变研究对象的质量,即往小车内加砝码,用电磁打点计时器测量出小车的对应加速度,用图像法验证加速度是否反比于质量。(二)实验器材:附有定滑轮的长木板、薄木板、小车、细线、小桶及沙、打点计时器、低压交流电源、导线、天平(附砝码)、砝码、毫米刻度尺、纸带及复写纸等。(三)实验步骤:1.用天平测量出小车和小桶的质量分别为 M 和,并把数值记录下来。2.如图所示安装实验器材,只是不把悬挂小桶的细线系在小车上,即不给小车施加牵引力。3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫薄木板并反复移动其位置,直到在打点计时器正常工作后,小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态为止(纸带上相邻点间距相等)。4.记录小车内所加砝码的质量 m,称好沙子的质量后将沙倒入小桶,把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,此时要调整定滑轮的高度使绳与木板平行,接通电源,放开小车,待打点计时器在纸带上打好点后...