人教版高一物理必修 1 备课资料 2《实验：探究加速度与力、质量的关系》 一、实验分析与学生分析 牛顿第二定律是动力学的核心规律，是本章重点和中心内容，而探究加速度与力和质量的关系是学习下一节的重要铺垫.该实验的器材选取、方案设定，因第二章使用过，学生自然会想到用该器材测加速度.但测力有一定困难，还需平衡摩擦，为此可借助气垫导轨避免这一点.另外，测加速度可在气垫导轨上安放两个光电计时门，通过微机辅助系统记录小车通过两个计时门的时间间隔，测出两计时门间距离，可由 x=at2求加速度 a，数据完全可由微机处理，甚至 a-F、a-1／m 图象由微机处理作出，收到事半功倍的效果. 该实验是探索规律的实验，学生对加速度与力和质量的定量关系是未知的，但通过实例，对加速度与力和质量的定性关系是可以理解的.怎样定量研究需在教师指导下，学生动手、动脑进行设计研究，教师只是一个引导者、评判者，只要学生的设计方案合理，亲身体验探究过程，至于能否得出正确结果并不重要. 二、气垫导轨实验装置简介 气垫导轨实验装置(图 4-2-6)主要是由导轨、滑块、气源、光电门、光电数字计时器组成的.导轨由一定长度全封闭的金属制成，其横截面是直角三角形.导轨内部中空，气体由导轨顶端的进气孔进入导轨，从导轨面上的小孔喷出，喷出的气流在导轨和滑块之间形成气垫，使滑块在运动过程中的摩擦力达到可以忽略的程度.图 4-2-6 滑块（图 4-2-7）是一个金属块，底部是两个平整且互成直角的平面，上面可接配套砝码或用于挡光的挡光片的装置.气源是一个用于将气体压入导轨的装置.光电门是一个接在导轨上方用于采集测量数据的工具.通电后一束光从光电门的一边经过“门”的中间到达另一边，光线被挡住或未被挡住所采集的数据是不一样的.光电门由电源供电采集的数据以电信号的方式输入到光电计时器中.光电数字计时器是一个可以将采集信息的时间显示出来的仪器，仪器处于“计”时状态时，有两种测量方式：一种是测量挡光片挡光的时间（从挡光开始到挡光结束），通过这种方式可以算出物体经过光电门的速度；另一种是测量物体经过两个光电门的时间间隔，在仪器上会有相应的装置供选择计时的方式，数字显示的时间可以通过选择“自动清零”按钮或“手动清零”按钮开关使数字重新为零，以便显示下一次的计时结果.改进后的光电计时器不但有计时功能，还可以将物体通过光电门时的速度直接显示出来，这样可以借助仪器简化实验数据的处理过程.使...
