高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 热点专题（三）第16讲 探究加速度与力、质量的关系学案（含解析）-人教版高三全册物理学案

第 16 讲 探究加速度与力、质量的关系一、实验目的1．学会用控制变量法探究物理规律。2．探究加速度与力、质量的关系。3．学会利用图象法处理实验数据。4．学会近似代替的思想方法。二、实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、垫木、小盘、砝码、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。考点一 实验原理与操作1．实验原理(1)当质量一定时，研究加速度与合外力的关系 a∝F 合。(2)当合外力一定时，研究加速度与质量的关系 a∝。2．实验步骤(1)称量质量：用天平测量小盘的质量 m0和小车的质量 M。(2)仪器安装：按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细线系在小车上(即不给小车牵引力)。(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车在斜面上做匀速直线运动。(4)数据计算和记录① 保持小车的质量不变：把小车靠近打点计时器，挂上小盘和砝码，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。计算小盘和砝码的重力，即为小车所受的合力，由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度填入表(一)中。改变小盘内砝码的个数，并多做几次。② 保持小盘内的砝码个数不变：在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带。计算砝码和小车的总质量 M，并由纸带计算出小车对应的加速度，并将所对应的质量和加速度填入表(二)中。改变小车上砝码的个数，并多做几次。表(一)实验次数加速度 a/(m·s－2)小车受力 F/N123…表(二)实验次数加速度a/(m·s－2)小车和砝码的总质量 M/kg小车和砝码的总质量的倒数/kg－1123…如图 1 所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置，数字化信息系统可以获得小车加速度 a 与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为 m1，小车和砝码的质量为 m2，重力加速度为 g。(1)下列说法中正确的是________。A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源C．本实验 m2应远小于 m1D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作 a图象(2)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得 F＝m1g，作出 aF 图象，他可能作出图 2 中________(填“甲”“乙”或“丙”)图线。此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________。A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．钩码的总质量...