【创新方案】2014年高中物理 3.2 探究加速度与力 质量的关系课件

理解 教材新知

第 三 章

第 2 节

把握 热点考向

考向一 考向二

应用 创新演练

随堂基础巩固

一、实验目的 (1)学会用控制变量法探究物理规律。 (2)探究加速度与力、质量的关系。 二、实验原理

1.影响物体加速度的因素物体质量相同时，受到的合外力越大，加速度越大； 受到的合外力越小，加速度越小。 物体所受合外力一定时，质量大的物体加速度小， 质量小的物体加速度大。

2.F与a的求法F的求法：小车质量越大，则小车所受拉力越接近 砝码的重力。 a的求法：在小车上连接纸带，利用打点计时器在 纸带上打点记录小车的运动情况，通过测量纸带上的点 迹求出加速度的大小。

3.探究法——控制变量法

加速度a和质量m、外力F都有关系。研究它们之间的关系时，先保持质量不变，测量物体在不同的力的作用下 的加速度，分析加速度与力的关系；再保持物体所受外力 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。这种先控制某些参量不变，研究另

两个参量之间变化关系的方法叫控制变量法。

三、实验器材 砝码，一端有定滑轮的长木板，细绳，纸带，导 线，夹子，小盘，天平，小车，打点计时器，交流电 源，刻度尺。

四、实验步骤

(1)用天平测出小车和小盘(包括其中砝码)的质量分别为M0、m0,并把数值记录下来。 (2)按图3-2-1所示将实验器材安装好(小车上不系绳)。

图3-2-1

(3)把长木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，以平衡摩擦力。 (4)将小盘通过细绳系在小车上，接通电源放开小 车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上 标上号码及此时所挂小盘的重力m0g。 (5)保持小车的质量不变，改变小盘(包括其中砝码) 的质量重复步骤(4)多做几次实验。每次小车从同一位

置释放，并记录好相应纸带。

(6)保持小车所受合力不变，在小车上加砝码，并 测出小车和放上砝码后的总质量M1,接通电源放开小 车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上

标上号码。(7)继续在小车上加放砝码，重复步骤(6),多做几 次实验，并记录好相应纸带。

五、数据处理 (1)把小车在不同力作用下产生的加速度填在下表中： 实验次数 1 加速度a/(m· s- 2) 小车受力F/N

23 4

由以上数据画出它的a-F关系图像

如图3-2-2所示。通过a-F关系图像，我们可以得 出小车的加速度a与力F成正比。 图3-2-2

(2)把不同质量的小车在相同力作用下产生的加速度

填在下表中：实验次数 1 2 加速度a/(m· s- 2) 小车质量M/kg

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1 由以上数据画出它的 a-M 图像及 a-M图像，如图 3-2-3 甲、乙所示

。

图3-2-31 通过 a-M 和 a-M关系图像，我们可以得出小车的加 1 速度 a 与质量 M 成反比，与质量的倒数M成正比。

六、注意事项(1)平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦 力后，不管以后是改变盘和砝码的质量还是改变小车及 砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。 (2)实验中必须满足小车和砝码的质量远大于小盘和

砝码的总质量。只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。