高中物理（沪科版）必修一学案配套课件：第5章 学案2 探究加速度与力、质量的关系.ppt

1、学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2高中物理高中物理必修必修1沪科版沪科版第第5 5章章 研究力和运动的关系研究力和运动的关系学案学案2探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系 学习目标定位学习目标定位学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案23 12学会用控制变量法研究物理规律学会用控制变量法研究物理规律 会测量加速度、力和质量，能作出物体会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的运动的a-F、a-1/m 图像图像通过实验探究加速度与力、质量的定量关系通过实验探

2、究加速度与力、质量的定量关系 知识储备区知识储备区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2一一.实验方案的设计实验方案的设计1三个物理量的测量方法三个物理量的测量方法近似法近似法本实验的研究对象：放在长木板上的小车在拉力的本实验的研究对象：放在长木板上的小车在拉力的作用下做匀加速直线运动作用下做匀加速直线运动(装置如图所示装置如图所示)(1)小车质量的测量小车质量的测量利用利用 测出，在小车上测出，在小车上 砝码砝码可改变小车的质量可改

3、变小车的质量(2)拉力的测量拉力的测量当小桶和砂的质量当小桶和砂的质量 小车的小车的质量时，可以认为小桶和砂的重力质量时，可以认为小桶和砂的重力近似等于对小车的拉力，即近似等于对小车的拉力，即Fmg.(3)加速度的测量：逐差法加速度的测量：逐差法天平天平增减增减远小于远小于学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案22实验数据的处理方法实验数据的处理方法图像法、图像法、“化曲为直化曲为直”法法(1)研究加速度研究加速度a 和力和力F 的关系的关系以加速度以加速度a 为纵坐标，以力为纵坐标，以力F 为横坐标，根据测量数为横坐标，根

4、据测量数据描点，然后作出图像，如图所示，若图像是一据描点，然后作出图像，如图所示，若图像是一条条 ，就能说明，就能说明a 与与F 成正比成正比通过原点的直线通过原点的直线学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2(2)研究加速度研究加速度a 与物体质量与物体质量m 的关系的关系 如图甲所示，因为如图甲所示，因为a-m 图像是曲线，检查图像是曲线，检查a-m 图像图像是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难但检查这条曲线是不是双曲线，相当

5、困难若若a 和和m 成反比，则成反比，则a与与1/m 必成必成 我们采取我们采取“化曲为直化曲为直”的方法的方法，以，以a 为纵坐标，以为纵坐标，以1/m 为横为横坐标，作出坐标，作出a-1/m 图像，若图像，若a-1/m 图像是一条直线，图像是一条直线，如图乙所示，说明如图乙所示，说明a 与与1/m 成成，即，即a 与与m 成成正比正比正比正比反比反比学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2二、实验步骤二、实验步骤1用天平测出小车的质量用天平测出小车的质量M，并把数值记录下来，并把数值记录下来2按图所示的装置把实验器材安装

6、好按图所示的装置把实验器材安装好3平衡摩擦力：平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，多次移动木块位置，直到轻推小车，使小车在斜面上运动时多次移动木块位置，直到轻推小车，使小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动为止可保持匀速直线运动为止4在小桶里放入适量的砂，在小车上加放适量的砝码，用在小桶里放入适量的砂，在小车上加放适量的砝码，用天平测出小桶和砂的质量天平测出小桶和砂的质量m，并记录下来，并记录下来接通电源，放开接通电源，放开小车，小车，待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带学习探究区学习探究区学习目标学习目标知

7、识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2次数次数12 3 4 5 6小车加速度小车加速度a/(ms2)砂和小桶的砂和小桶的质量质量m/kg拉力拉力F/N5保持小车的质量不变保持小车的质量不变，改变砂和小桶的质量，按步改变砂和小桶的质量，按步骤骤4再做再做5次实验次实验6在每条纸带上选取一段在每条纸带上选取一段比较理想的部分，比较理想的部分，算出每条算出每条纸带对应的加速度的值并记纸带对应的加速度的值并记录在表格的相应位置录在表格的相应位置.7.用纵坐标表示加速度，横用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力，根据实验坐标表示作用力，根据实验结果结果画出小车运动的画出小

8、车运动的a-F 图图像，从而得出像，从而得出a-F 的关系的关系学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2次数次数123456小车加速度小车加速度a/(ms2)小车质量小车质量M/kg1/M/(kg1)8保持砂和小桶的质量保持砂和小桶的质量不变，不变，在小车上加放砝码，在小车上加放砝码，重复上面的实验，求出相重复上面的实验，求出相应的加速度，并设计表格应的加速度，并设计表格如下根据实验结果画出如下根据实验结果画出小车运动的小车运动的a-1/M 图像，图像，从而得出从而得出a-M 的关系的关系.9.整理实验器材，结束实整理实验器

9、材，结束实验验学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2三三.注意事项注意事项1实验中应实验中应先接通电源后释放小车先接通电源后释放小车2在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源连着纸带且接通电源用手轻轻地给小车一个初用手轻轻地给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔均匀，表明速度，如果在纸带上打出的点的间隔均匀，表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡力平衡3改变砂的质量过程中，要改变砂的质量过程中，要始终保证砂桶

10、始终保证砂桶(包括包括砂砂)的质量远小于小车的质量的质量远小于小车的质量4作图时应使所作的直线通过尽可能多的点，作图时应使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能的分布在直线的两侧，不在直线上的点也要尽可能的分布在直线的两侧，但若遇到个别偏离较远的点可舍去但若遇到个别偏离较远的点可舍去典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2某实验小组利用图所示的装置探究加速度与力、质量某实验小组利用图所示的装置探究加速度与力、质量的关系的关系(1)下列做法正确的是下列做法正确的是_(填字母代号填字母代号)A调节滑轮的高度，使牵引木块

11、的细绳与长木板保调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行持平行B在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度调节木板倾斜度平衡摩擦力时，不能挂砝码和砝码桶平衡摩擦力时，不能挂砝码和砝码桶先接通电源先接通电源再放开木块再放开木块AD典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习

12、探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2(2)图是甲、乙两同学根据实验数据画出的图像图是甲、乙两同学根据实验数据画出的图像形成图线甲的原因是形成图线甲的原因是_形成图线乙的原因是形成图线乙的原因是_长木板倾角过大长木板倾角过大未平衡摩擦力或长木板倾角过小未平衡摩擦力或长木板倾角过小F=0时，木块时，木块就有了加速度就有了加速度有了拉力时，加速度仍为有了拉力时，加速度仍为0自我检测区自我检测区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行

13、实验其中行实验其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可都可以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为量为M，挡光片宽度为，挡光片宽度为D，光电门间距离为，光电门间距离为s，牵引砝码的质量，牵引砝码的质量为为m.回答下列问题：回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是

14、否到位？在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？解析解析法一：取下牵引砝码，法一：取下牵引砝码，滑行器放在任意位置都不动滑行器放在任意位置都不动 法二：取下牵引砝码，轻推法二：取下牵引砝码，轻推滑行器，数字计时器记录滑行器，数字计时器记录每每一个光电门的光束被遮挡的一个光电门的光束被遮挡的时间时间t 都相等都相等 自我检测区自我检测区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2(2)若取若取M0.4 kg，改变，改变m的值，进行多次实验，以下的值，进行多次实验，以下m 的取的取值不合适的一个是值不合适的一个是_Am15 g Bm215 gC

15、m340 g Dm4400 g解析解析为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中行实验其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可都可以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为量为M，挡光片宽度为，挡光片宽度为D，光电门间距离为，光电门间距离为s，牵引砝码的质量，牵引砝码的质量为为m.回答下列问题：回答下列问题：只

16、有在只有在满足满足m M 时，时，才可以用牵引砝码的重力才可以用牵引砝码的重力近似等于对滑行器的拉力近似等于对滑行器的拉力=0.4kg=MD自我检测区自我检测区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的加速度，其中求得的加速度a的表达式为：的表达式为：_.(用用t1、t2、D、s表示表示)解析解析为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中行实验其中G1、G2为两个光电

17、门，它们与数字计时器相连，为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间光电门时，光束被遮挡的时间t1、t2都可都可以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为量为M，挡光片宽度为，挡光片宽度为D，光电门间距离为，光电门间距离为s，牵引砝码的质量，牵引砝码的质量为为m.回答下列问题：回答下列问题：挡光片通过光电门这挡光片通过光电门这段时间内的段时间内的平均速度平均速度等于瞬时速度等于瞬时速度 11tDv22tDv22222121()()22DDttasasvv学习目标定位学习目标定位学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测学案学案2再见再见