1、灿若寒星整理制作灿若寒星整理制作第第四四章章牛牛顿顿运运动动定定律律第第二二节节实实验验：探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系利利用用视视频频动动漫漫定定性性实实验验，说说明明用用同同样样大大小小的的力力推推不不同同质质量量荡荡秋秋千千的的人人，摆摆动动幅幅度度不不同同；用用不不同同的的力力推推同同一一人人，摆摆动动幅幅度度也也不不同同，说说明明加加速速度度与与力力、质质量量都都有有关关系系。那那么么，加加速速度度与与力力、质质量量有有什什么么关关系系呢呢？本本节节课课我我们们通通过过实实验验来来探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系。导导入入新新课课。关关于于实实验
2、验的的基基本本思思路路，学学生生在在初初中中已已很很清清楚楚，本本节节课课设设计计了了让让学学生生结结合合自自身身的的生生活活经经验验和和一一些些常常识识，对对加加速速度度与与力力、质质量量之之间间的的定定量量关关系系进进行行合合理理的的猜猜想想。这这与与实实验验数数据据的的处处理理直直接接相相关关。设设计计合合理理的的实实验验方方案案，控控制制变变量量方方法法的的应应用用，实实验验数数据据的的处处理理是是本本章章的的重重点点，课课件件设设计计时时重重点点进进行行了了考考查查，怎怎样样测测量量（或或比比较较）物物体体的的加加速速度度，怎怎样样提提供供和和测测量量物物体体所所受受的的合合外外力力
3、是是本本节节学学生生理理解解的的的的难难点点。通通过过讲讲解解和和习习题题训训练练，加加深深学学生生的的理理解解。最最后后，再再设设计计4个个课课堂堂检检测测题题，来来检检测测学学生生掌掌握握的的情情况况，发发现现存存在在的的问问题题。1.理理解解探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系的的合合理理性性和和必必要要性性。2.理理解解实实验验思思路路的的合合理理性性，以以及及用用图图像像处处理理实实验验数数据据的的有有效效性性。3.体体验验如如何何平平衡衡摩摩擦擦阻阻力力、减减小小实实验验系系统统误误差差的的操操作作方方法法。4.体体会会整整个个探探究究过过程程的的科科学学严严谨谨和和
4、合合理理性性。学学习习重重点点：1.控控制制变变量量法法的的使使用用。2.如如何何提提出出实实验验方方案案并并使使实实验验方方案案合合理理可可行行。3.实实验验数数据据的的分分析析与与处处理理。学学习习难难点点：1.如如何何提提出出实实验验方方案案并并使使实实验验方方案案合合理理可可行行。2.实实验验数数据据的的分分析析与与处处理理。1.播播放放素素材材视视频频动动漫漫定定性性实实验验的的内内容容。2.用用同同样样大大小小的的力力推推不不同同质质量量的的荡荡秋秋千千的的人人，摆摆动动幅幅度度不不同同；用用不不同同大大小小的的力力推推同同一一荡荡秋秋千千的的人人，摆摆动动幅幅度度不不同同。那那么
5、么，力力、质质量量、加加速速度度三三者者有有什什么么关关系系呢呢？本本节节课课我我们们就就通通过过实实验验来来研研究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系。http:/ t22212xata1/a2=x1/x2测测量量出出x1、x21.控控制制m不不变变，探探究究a与与F的的关关系系。2.同同理理，控控制制F相相同同，探探究究a与与m的的关关系系。保保持持物物体体的的质质量量不不变变，测测量量物物体体在在不不同同的的力力作作用用下下的的加加速速度度，分分析析加加速速度度与与力力的的关关系系小小车车质质量量M=g，车车上上砝砝码码质质量量m=g，小小盘盘质质量量M=g次次数数小小车车1小小
6、车车212345位位移移x1/cm位位移移x2/cm(M+m2)(表表示示F2大大小小)盘盘中中砝砝码码m23000105020304060盘盘中中砝砝码码m1(M+m1)(表表示示F1大大小小)70F2/F1x2/x1O次次数数1234x2x1F2F1结结论论：m一一定定时时，aFaFa1a2为为什什么么x2/x1可可以以表表示示小小车车2的的加加速速度度a?为为什什么么F2/F1可可以以表表示示小小车车2所所受受的的拉拉力力F?保保持持物物体体所所受受的的力力相相同同，测测量量不不同同质质量量的的物物体体在在该该力力作作用用下下的的加加速速度度，分分析析加加速速度度与与质质量量的的关关系系
7、小小车车质质量量M=g，小小盘盘质质量量m=g，盘盘中中砝砝码码质质量量M=g次次数数小小车车1小小车车212345位位移移x1/cm位位移移x2/cmM+m2车车上上砝砝码码m230065010050150200250车车上上砝砝码码m1M+m1300小小车车1质质量量M1小小车车2质质量量M2x2/x1O次次数数1234M2/M1x2x1M2M1M1/M2M1M2a1a2x2/x1Om1a结结论论：F一一定定时时，a1/m为为什什么么x2/x1可可以以表表示示小小车车2的的加加速速度度a?为为什什么么M2/M1可可以以表表示示小小车车2的的质质量量m?为为什什么么M1/M2又又表表示示小小
8、车车2的的1/m?（二二）误误差差分分析析1小小车车质质量量m应应比比重重物物的的质质量量m大大得得多多，其其原原理理将将在在后后面面的的牛牛顿顿运运动动定定律律的的应应用用中中专专门门讨讨论论。二二者者差差距距越越小小，图图象象线线性性越越差差。2夹夹口口的的密密合合性性能能，是是造造成成误误差差的的原原因因之之一一。由由于于小小车车的的质质量量和和速速度度较较大大，夹夹子子不不易易夹夹住住小小车车的的后后拖拖线线；有有些些时时候候夹夹子子夹夹住住一一根根拖拖线线，而而另另一一根根未未被被夹夹住住，对对应应小小车车仍仍向向前前运运动动，这这些些都都是是造造成成位位移移误误差差的的原原因因。3
9、小小车车运运动动停停止止时时不不能能与与定定滑滑轮轮相相碰碰。如如果果小小车车碰碰到到定定滑滑轮轮才才松松手手让让夹夹子子夹夹住住拖拖线线，则则与与定定滑滑轮轮相相碰碰的的小小车车位位移移偏偏小小，产产生生误误差差。A.用用天天平平称称出出小小车车和和小小桶桶及及内内部部所所装装砂砂子子的的质质量量B.按按图图装装好好实实验验器器材材C.把把轻轻绳绳系系在在小小车车上上并并绕绕过过定定滑滑轮轮悬悬挂挂砂砂桶桶D.将将电电磁磁打打点点计计时时器器接接在在6V电电压压的的蓄蓄电电池池上上，接接通通电电源源，放放开开小小车车，打打点点计计时时器器在在纸纸带带上上打打下下一一系系列列点点，并并在在纸纸
10、带带上上标标明明小小车车质质量量E.保保持持小小桶桶及及其其中中砂砂子子的的质质量量不不变变，增增加加小小车车上上的的砝砝码码个个数数，并并记记录录每每次次增增加加后后的的M值值，重重复复上上述述实实验验F.分分析析每每条条纸纸带带，测测量量并并计计算算出出加加速速度度的的值值G.作作aM关关系系图图象象，并并由由图图象象确确定定aM的的关关系系实实验验步步骤骤的的考考查查例例1.在在用用如如图图所所示示的的装装置置研研究究作作用用力力F一一定定时时，小小车车的的加加速速度度a与与小小车车质质量量M的的关关系系时时，某某位位同同学学设设计计的的实实验验步步骤骤如如下下：(1)该该同同学学漏漏掉
11、掉的的重重要要实实验验步步骤骤是是，该该步步骤骤应应排排在在步步实实验验之之后后。(2)在在上上述述步步骤骤中中，有有错错误误的的是是，应应把把改改为为。(3)在在上上述述步步骤骤中中，处处理理不不恰恰当当的的是是，应应把把改改为为。平平衡衡摩摩擦擦力力BD6V的的蓄蓄电电池池6V以以下下交交流流电电压压的的学学生生电电源源Ga1/MaM例例2.某某实实验验小小组组的的同同学学在在“探探究究加加速速度度与与物物体体的的质质量量以以及及外外力力的的关关系系”的的实实验验中中，当当物物体体的的质质量量一一定定时时，分分别别根根据据实实验验数数据据画画出出了了不不同同的的实实验验图图象象，如如图图所
12、所示示。则则下下列列说说法法中中正正确确的的是是()数数据据处处理理的的考考查查A.形形成成图图甲甲的的原原因因是是平平衡衡摩摩擦擦力力时时长长木木板板倾倾角角过过大大B.形形成成图图乙乙的的原原因因是是平平衡衡摩摩擦擦力力时时长长木木板板倾倾角角过过小小C.形形成成图图丙丙的的原原因因是是平平衡衡摩摩擦擦力力时时长长木木板板倾倾角角过过大大D.形形成成图图丁丁的的原原因因是是平平衡衡摩摩擦擦力力时时长长木木板板倾倾角角过过小小AD实实验验数数据据的的处处理理例例3.在在“探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系”的的实实验验中中，实实验验装装置置如如图图所所示示。(1)为为验验证证
13、小小车车质质量量M不不变变时时，a与与F成成正正比比。小小车车质质量量M和和沙沙及及桶桶的的质质量量m分分别别选选取取下下列列几几组组数数值值。应应该该用用哪哪组组效效果果会会好好()A.M500g，m分分别别为为50g、70g、100g、125gB.M500g，m分分别别为为20g、30g、40g、50gC.M200g，m分分别别为为50g、70g、100g、125gD.M200g，m分分别别为为30g、40g、50g、60gB(2)有有两两位位同同学学通通过过测测量量作作出出aF图图象象，如如图图甲甲、乙乙所所示示。试试分分析析：A图图线线不不通通过过坐坐标标原原点点的的原原因因是是_；A
14、图图线线上上部部弯弯曲曲的的原原因因是是_；B图图线线在在纵纵轴轴上上有有截截距距的的原原因因是是_。没没有有平平衡衡摩摩擦擦力力或或摩摩擦擦力力平平衡衡不不够够未未满满足足沙沙和和沙沙桶桶质质量量m远远小小于于小小车车的的质质量量M平平衡衡摩摩擦擦力力过过度度探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系1.研研究究方方法法：2.数数据据处处理理方方法法：3.结结论论：控控制制变变量量法法图图象象法法aFa1/maF/m1关关于于“探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系”的的实实验验，下下列列说说法法中中符符合合实实际际的的是是()A.通通过过同同时时改改变变小小车车的的质质
15、量量及及受受到到的的拉拉力力的的研研究究，能能归归纳纳出出加加速速度度、力力、质质量量三三者者之之间间的的关关系系B.通通过过保保持持小小车车质质量量不不变变，只只改改变变小小车车的的拉拉力力的的研研究究，就就可可以以归归纳纳出出加加速速度度、力力、质质量量三三者者之之间间的的关关系系C.通通过过保保持持小小车车受受力力不不变变，只只改改变变小小车车质质量量的的研研究究，就就可可以以得得出出加加速速度度、力力、质质量量三三者者之之间间的的关关系系D.先先不不改改变变小小车车质质量量，研研究究加加速速度度与与力力的的关关系系；再再不不改改变变受受力力，研研究究加加速速度度与与质质量量的的关关系系
16、，最最后后归归纳纳出出加加速速度度、力力、质质量量三三者者之之间间的的关关系系D2 2.在在做做“探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系”的的实实验验时时，某某学学生生将将实实验验装装置置如如图图所所示示安安装装，准准备备接接通通电电源源后后开开始始做做实实验验，但但他他的的装装置置图图中中有有两两个个明明显显的的错错误误，请请你你指指出出来来：（1 1）（2 2）没没有有平平衡衡摩摩擦擦力力打打点点计计时时器器应应使使用用低低压压交交流流电电源源(1)根根据据表表中中的的数数据据在在如如图图所所示示的的坐坐标标中中作作出出aF图图象象；3某某同同学学在在“探探究究加加速速度度与与
17、力力、质质量量的的关关系系”的的实实验验中中，测测得得小小车车的的加加速速度度a和和拉拉力力F的的数数据据如如下下表表所所示示：F/N0.200.300.400.500.60a/(ms2)0.110.190.290.400.51(2)图图象象的的斜斜率率的的物物理理意意义义是是_；(3)图图象象(或或延延长长线线)与与F轴轴的的截截距距的的物物理理意意义义是是_；(4)小小车车和和砝砝码码的的总总质质量量为为_kg。小小车车和和砝砝码码的的总总质质量量的的倒倒数数小小车车受受到到的的阻阻力力14.如如图图所所示示，两两个个高高1.2m左左右右的的支支架架上上，放放着着两两条条平平行行光光滑滑铝
18、铝合合金金导导轨轨，且且已已调调成成水水平平状状态态，在在光光滑滑的的导导轨轨上上放放着着两两辆辆质质量量相相等等、性性能能一一样样的的小小车车，1号号车车放放在在左左边边，系系有有一一根根通通过过木木板板右右端端的的小小定定滑滑轮轮的的细细线线，绳绳端端有有一一小小桶桶，桶桶中中可可放放砝砝码码。2号号车车在在右右端端，系系有有一一根根通通过过木木板板左左端端的的小小定定滑滑轮轮的的细细线线，绳绳端端有有一一相相同同的的小小桶桶，两两辆辆车车一一开开始始被被左左、右右两两端端的的电电磁磁铁铁吸吸住住，电电磁磁铁铁串串联联后后接接在在6V的的学学生生电电源源上上(闭闭合合)，断断开开电电源源，
19、电电磁磁铁铁同同时时失失去去磁磁性性，小小车车在在拉拉力力作作用用下下从从两两端端向向中中间间运运动动，在在某某位位置置相相碰碰，记记下下相相碰碰位位置置，可可以以通通过过木木板板上上的的刻刻度度知知道道两两车车通通过过的的位位移移。根根据据位位移移公公式式xat2/2，由由于于两两车车的的运运动动时时间间t相相等等，因因此此比比较较两两车车的的位位移移x就就可可比比较较两两车车的的加加速速度度a，试试作作比比较较。35解解析析：由由于于两两车车的的质质量量相相同同，所所放放砝砝码码的的个个数数(即即小小车车所所受受的的拉拉力力)不不同同，设设放放开开后后经经时时间间t两两车车在在P点点相相遇遇，如如下下图图所所示示，设设两两车车的的位位移移分分别别为为x1、x2则则：答答案案：a1/a2=x1/x2
