高中物理 第3章 2 探究加速度与力、质量的关系教案 教科版必修1-教科版高一必修1物理教案

2.探究加速度与力、质量的关系[学习目标] 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.掌握利用图像处理数据的方法．一、实验原理和方法实验的基本思想——控制变量法1．保持研究对象即小车的质量不变，改变砝码盘内砝码的质量，即改变作用力，测出小车的对应加速度，验证加速度是否正比(填“正比”或“反比”)于作用力．2．保持砝码盘中砝码的质量不变，即保持作用力不变，改变研究对象即小车的质量，测出对应不同质量的加速度，验证加速度是否反比(填“正比”或“反比”)于质量．二、实验器材小车、砝码、小盘、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平．三、实验步骤1．用天平测出小车和小盘(包括其中砝码)的质量分别为 M0、m0，并把数值记录下来．2．按图所示将实验器材安装好(小车上不系绳)．3．把长木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，以平衡摩擦力．4．将小盘通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂小盘的重力 m0g.5．保持小车的质量不变，改变小盘(包括其中砝码)的质量重复步骤 4 多做几次实验．每次小车从同一位置释放，并记录好相应纸带．6．保持小车所受合力不变，在小车上加砝码，并测出小车和放上砝码后的总质量 M1，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码．7．继续在小车上加放砝码，重复步骤 6，多做几次实验，并记录好相应纸带．四、数据处理1．把小车在不同力作用下产生的加速度填在下表中：实验次数加速度 a/(m·s－2)小车受力 F/N1234由以上数据画出它的 aF 关系图像如图所示，由此得出实验结论．2．把不同质量的小车在相同力作用下产生的加速度填在下表中：实验次数加速度 a/(m·s－2)小车质量 M/kg1234由以上数据画出它的 aM 图像及 a图像，如图甲、乙所示，根据图像可以得出结论．甲 乙3．实验结论物体的加速度跟所受的合力成正比(填“正比”或“反比”)，跟物体的质量成反比(填“正比”或“反比”)．五、误差分析1．小盘和砝码的总重力约等于小车所受的合外力，但会带来一定的误差．小车的质量与小盘和砝码的总质量相差越大，这种误差越小．2．为减小测量长度时的偶然误差，可进行多次测量取平均值．3．没有平衡摩擦力或摩擦力没有平衡好，实验中作出的 aF 或 a图像不过原点．六、注意事项1．平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡...