高中物理 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案VIP专享VIP免费

2．实验：探究加速度与力、质量的关系知识纲要导引,核心素养目标,物理观念学会用控制变量法探究物理规律科学思维控制变量法、图像法处理数据科学探究探究加速度与力、质量的关系科学态度与责任体会整个探究过程的科学严谨性和合理性基础导学一、实验思路(自学教材第87页“实验思路”部分)1．实验装置将小车置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连．小车可以在槽码的牵引下运动．2．实验思路(1)加速度与力的关系保持小车质量不变――→测得不同拉力下小车运动的加速度――→加速度与拉力的变化情况――→二者之间的定量关系．(2)加速度与质量的关系保持小车所受的拉力不变――→测得不同质量的小车在这个拉力下运动的加速度――→加速度与质量的变化情况――→二者之间的定量关系．二、物理量的测量(自学教材第87、88页“物理量的测量”部分)1．质量的测量：可以用天平测量2．加速度的测量方法1：由x＝at2计算出加速度方法2：将打点计时器的纸带连在小车上，根据纸带上打出的点来测量加速度．方法3：测量不同情况下物体加速度的比值＝.3．力的测量：小车所受的拉力替代合力，用悬挂物重力替代小车所受的拉力．(条件是槽码的质量要比小车的质量小很多)三、进行实验(自学教材第89页“进行实验”部分)1．调试实验装置进行实验．2．加速度与力的关系：设计表格，把测得的同一个小车在不同拉力F作用下的加速度a填在表1中．表1：小车质量一定拉力F加速度a3．加速度与质量的关系：设计表格，把测得的不同质量的小车在相同拉力作用下的加速度a填在表2中．表2：小车所受的拉力一定质量m加速度a四、数据分析(自学教材第89、90页“数据分析”部分)1．加速度与力的关系(小车质量不变)以a为纵坐标、F为横坐标，根据数据作aF图像，用曲线拟合测量点，找出规律，分析a与F的关系．2．加速度与质量的关系(拉力F不变)如果am图像是双曲线，a与m成反比，也就是a与成正比．作a图像进行检验(图2)．如果检验的结果是过原点的直线，就可以判断加速度a与质量m是成反比的．课堂探究主题一平衡摩擦力【问题探究】探究点1小车下滑过程受哪些力的作用？其合力等于槽码的重力吗？提示：小车下滑过程中受到重力、绳的拉力、木板的支持力及摩擦力作用．在完全平衡摩擦力的前提下，小车受到的合力就等于绳的拉力．绳的拉力实际上小于槽码的重力，只有满足槽码质量远小于小车的质量时，才可认为绳的拉力近似等于槽码的重力．探究点2小车运动过程中要受到木板给它的摩擦力，怎样平衡这个摩擦力？提示：将木板无定滑轮的一端稍微垫高一些，目的是用小车重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力．在木板无定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直到小车不挂槽码时能在木板上匀速运动为止．探究点3在探究加速度与力、质量的关系的实验中平衡了摩擦力后，改变的质量，或者改变小车的质量，是否还需要重新平衡摩擦力？提示：平衡摩擦力是指小车所受的重力沿斜面的分力与小车所受摩擦阻力大小相等，即mgsinθ＝μmgcosθ，等式两边m可消去，所以平衡摩擦力后，不管是改变槽码的质量还是改变小车的质量，都不需重新平衡摩擦力．,三问平衡摩擦力摩擦力如何被平衡垫高长木板远离滑轮的一端平衡摩擦力的标志打点计时器所打纸带点迹分布均匀平衡摩擦力的原理mgsinθ＝Ff改变小车质量，不需重新平衡摩擦力平衡摩擦力应注意以下几点(1)不系重物．(2)连好纸带接通打点计时器，反复调节倾角，纸带上打出的点迹均匀分布时，说明已经平衡了摩擦力．【典例示范】例1(多选)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是()A．“平衡摩擦力”的本质就是想办法让小车受到的摩擦力为零B．“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力沿斜面向下的分力与所受到的摩擦阻力相平衡C．“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳和滑轮对小车施加的拉力D．“平衡摩擦力”是否成功，可由小车拖动由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定解析：小车所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡，选项A错误、B正确；平衡摩擦力...