4.2&3探究物体加速度与质量和合力的关系

高一导学案 学科：物理 编号：bx1040301 编写人：刘康年 审核人： 使用时间： 班级: 姓名： 小组序号： 组长评价： 教师评价

课题：4.2&3探究物体加速度与合外力和质量的关系

【学习目标】

1.认识影响加速度的因素—力和质量.

2.通过实验测量加速度、力、质量，分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图象. 3.能根据图象得出加速度与力、质量的关系. 4.体会“控制变量法”对研究问题的意义.

【重点难点】

1.体验实验探究过程：明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论. 2.初步了解将“不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法.

3.会对实验误差作初步分析. 【使用说明】

1、依据学习目标自学课本P78-P80，查阅相关资料，完成导学案，整理主干知识。 2、课堂上通过小组合作、互动、展示点评加深对本节知识的理解达成目标。 3、独立认真完成导学案，用红笔标注重点、疑点。

预习案

【知识梳理】

一、物体运动状态的改变

物体运动状态就是指物体运动的________，物体运动状态的改变即物体________的改变．因速度是矢量，所以物体运动状态的改变有三种情况；其一、仅是物体速度________改变．其二、仅是物体速度________改变．其三、物体速度________都发生改变．物体运动状态改变了，就是速度变化了．就必然产生________(因为加速度是描述速度变化快慢的物理量)

二、实验中用探究物理量的科学方法——________________探究影响加速度的因素

1．在探究加速度、力与质量三者关系时，先让其中一个量________，来探究其他两个量之间的关系．

2．探究加速度与力的关系：保持________不变，测量物体在__________下的加速度，分析加速度与力的关系；探究加速度与质量的关系：保持________________相同，测量________的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系．最后，把两者综合起来，得到三个量之间的关系． 【预习自测】

1．所谓“运动状态的改变”的正确理解是（ ）

A．仅指速度大小的改变 C．要改变物体的运动状态，必须有力的作用 B．仅指速度方向的改变 D．物体运动状态的改变与物体的初始状态有关 2．下面哪些因素影响物体的加速度？（ ）

A．物体的质量 B．运动物体的速度 C．运动物体受到的推力 D．物体受到的合力 我的疑惑

探究案

探究一、探究滑块的加速度与滑块所受合外力的关系

实验目的：先控制 不变,改变 ，讨论 与 的关系； 实验方案如图示

思考:1、怎样测滑块的加速度？

2、怎样测滑块的合外力？怎样改变合外力？ 3、本实验用到的实验仪器有哪些？

探究二、探究滑块的加速度与滑块质量的关系

实验目的：先控制 不变,改变 ，讨论 与 的关系； 实验方案如图示

思考:1、怎样测滑块的加速度？

2、怎样测滑块的质量？怎样改变滑块质量？

探究三、实验探究 1、实验步骤 1）按照图4-2-7所示装置安装实验仪器。（要求：小车的质量M远大于沙桶和沙的总质量m） 2）不挂重物，用小木块垫起长木板远离定滑轮的一端，使木板与水平面成一个较小的角度。角度设计要求：轻推小车，小车拖动纸带在长木板上 做 运动（或者说，纸带上打出点迹 ），这个过程叫做 。

3）用天平测量沙桶和沙的总质量为m1，则牵引小车的力可以认为是 ；将装有沙的沙桶挂在牵引小车的细线上，并悬于空中；使小车靠近打点计时器，

先 ，然后释放小车，待打点计时器打出一排清晰的点迹后关闭电源，取下纸带，并在纸带上标明m1的数值，以便数据处理时使用。 4）改变沙桶内沙的质量，并测量出总质量m2，重复步骤3. 5）此后依次改变沙桶内沙的质量，重复上述实验3次以上。 6）测量并计算加速度。（测量结果记录在表格中） 7）固定沙和沙桶的总质量（保持牵引力不变），先测量小车的质量m0，并在小车上添加一个质量为m的砝码，接通电源，释放小车，待打点计时器打出一排清晰的点迹后关闭电源，取下纸带，并在纸带上标明m0+m的数值。

8）重新换一条纸带，在小车内再添加一个砝码，重复步骤7。 9）重复步骤6~8至少3次。

数据记录表格！

2、数据处理

（1）利用纸带求加速度的方法： ，如果测出6组数据且相邻两计数点间的距离分别用S1、S2、S3、S4、S5、S6表示，则加速度a的表达式为： 。 （2）在质量一定时，通过分析研究，建立坐标系。作a—F图象。

结论：a—F图象是 ，说明在物体 保持不变时，物体的加速度a与物体所受的外力F成 关系。

（3）在 一定时，作a—M图象：图象是 ，较难判断a 与M成反比，那么图象应当是 ，然而我们无法根据图象来着判断曲线就是 ,因此，可以从另一个角度来思考，即如果a与M成反比，也就是说a与1/M成正比，如果作出a—1/M图象，那么图象应当是 。根据上述思考作a—1/M图象，从该图象可知a与M成 关系。

3、实验结论：

。

探究四、质疑探究

问题1 如果未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足会出现什么问题？

问题2、 (双选) 甲、乙两位同学做“探究加速度与外力和质量的定量关系”的实验时：甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图4-2-6中的直线Ⅰ，乙同学画出的图象为图中的直线Ⅱ，直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大,明显超出了误差范围，下面给出了关于出现这种情况的原因的四种解释，其中可能正确的是（ ） A.实验前甲同学没有平衡摩擦力

B.甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了 C.实验前乙同学没有平衡摩擦力

D.乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高

训练案

一、课中检测与训练：

1.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错误的是（ ） A.“平衡摩擦力”的本质就是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方向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砝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，可根据小车拖动的由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定

1

2.实验中保持物体受到的合外力不变,得出a –图象是一条过原点的直线,说明了（ ）

m

A.物体的加速度与物体的质量成正比 B.物体的加速度与物体的质量成反比 C.物体的加速度与物体的速度成正比 D.物体的加速度与物体的速度成反比

3某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量之间的关系实验中，不改变拉力，只改变物体的质量，得到了如下表所示的几组数据，其中第3组数据还未算出加速度，但对应该组已打出了纸带，如图5所示(长度单位：cm)，图中各点为每5个打点选出的计数点(两计数点间还有4个打点未标出)．

(1)(2)请在图中建立合适的坐标，将表中各组数据 …… 此处隐藏：1309字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……