课时4.2实验:探究加速度与力、质量的关系1.理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。2.理解实验思路的合理性,以及用图象处理实验数据的有效性。3.经历实验的操作和测量过程,以及通过图象处理实验数据的过程,体验如何平衡摩擦力、减小系统误差(钩码所受的重力不等于小车所受的拉力等)的操作方法。4.体会整个探究过程的科学严谨性和合理性。1.物体运动状态变化的快慢,也就是物体加速度的大小,与物体的①质量有关,还与②合力的大小有关。2.探究加速度与力的关系的基本思路:保持物体的③质量不变,测量物体在不同的外力作用下的加速度,分析加速度与力的关系。如果加速度a与力F成正比,则a-F图象是一条过④原点的直线。3.探究加速度与质量的关系的基本思路:保持物体⑤所受的合力不变,测量不同质量的物体在该力作用下的加速度,分析加速度与质量的关系。如果加速度a与质量m成反比,则⑥图象就是一条过原点的直线。主题1:加速度与力、质量的关系(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,研究三个物理量之间的关系时,实验的基本思路体现了哪种实验方法?(2)在这个实验中研究的对象是小车,我们怎样改变和测量它们的质量?(3)实验得出的数据最终如何处理?这样处理有什么特点?主题2:加速度的测量加速度是物体速度的变化率,请阅读教材中“怎样测量(或比较)物体的加速度”标题下面的内容,结合教材中的参考案例分析下列问题。(1)实验中应怎样测量(或比较)物体的加速度?(2)在“参考案例一”中如何控制两小车具有相同的运动时间?本实验方案会引起哪些误差?主题3:物体的合外力请你根据本节课提供的实验仪器并阅读教材中“怎样提供并测量物体所受的恒力”的内容,结合“参考案例二”,思考讨论下列问题。(1)如何测量小车所受的合外力?(2)长木板一端垫起一些后,如何确定恰好平衡了摩擦力?(3)绳子的拉力等于钩码的重力吗?为什么?什么情况下钩码重力可以近似等于绳子拉力(即小车所受的合外力)?主题4:进行实验实验结束后,根据自己的实验方案得出实验数据后,请阅读教材中“怎样由实验结果得出结论”标题下面的内容及其相关内容并讨论问题。在探究“加速度与力的关系”时,若由实验结果画出的小车运动的a-F图线是一条并不过原点的直线,说明实验中存在什么问题?图线的斜率有何物理意义?1.在研究物体的加速度、作用力和质量三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力之间的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”。这种研究物理问题的科学方法是()。A.建立理想模型的方法B.控制变量法C.等效替代法D.类比法2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,下列说法正确的是()。A.平衡摩擦力时,小盘应用通过定滑轮的细线系在小车上,但小盘内不能装砝码B.实验中应始终保持小车和车内砝码的质量远远大于砝码和小盘的质量C.实验中如用纵坐标表示加速度,用横坐标表示小车和车内砝码的总质量,描出相应的点在一条直线上时,即可证明加速度与质量成反比D.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力3.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,关于小车所受的合力,下列叙述中正确的是()。A.小车所受合力就是所挂吊盘和砝码的重力B.小车所受合力的大小等于吊盘和砝码通过细绳对小车所施加的拉力C.只有平衡摩擦力后,小车所受合力才等于细绳对小车的拉力D.只有平衡摩擦力后,且小车的质量M远大于吊盘与砝码的总质量时,才可以认为小车所受合力等于吊盘和砝码的重力4.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,为了平衡摩擦力,需要在长木板的下面垫一木块(木块垫在没有滑轮的一端),反复移动木块的位置,直到测出小车所拖纸带上的各个相邻计数点之间的距离都为止。这时小车在斜面上所做的是运动,小车拖着纸带运动时受到的阻力恰好与小车的平衡。拓展一、对实验原理和实验步骤的理解1.在做验证牛顿第二定律的实验时,按实验要求安装好器材后,应按一定的步骤进行实验,下面给出供选择的操作步骤:A.保持小桶和沙的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次B.保持小车质量不变,改变小桶里沙的质量(所加的沙质量已知),测出加速度,重复几次C....
