2015-2016学年人教版必修1探究加速度与力、质量的关系-学案3.doc

实验：探究加速度与力、质量的关系 导学案
【学习目标】
1、学会用控制变量法研究物理规律，
2、学会怎样由试验结果得出结论，
3、探究加速度与力、质量的关系
【学习重点】
探究加速度与力、质量的关系
【学习难点】
设计实验方案和由实验结果得出结论，
【学习过程】
（认真阅读教材p71-74页完成下列问题）
一、 实验目的
1、 探究加速度与力、质量的关系：当质量一定是，加速度与力成 ；当作用力一定是，加速度与质量成 。
二、 实验原理
1、采用控制变量法：当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变化，而研究其中 的变化的方法。本试验有F、 m 、a三个参量，研究加速度与力、质量的关系时，我们先控制一个变量。即当力不变时，加速度与 的关系；当质量不变时，加速度与 的关系。
2、要测量的物理量有：

三、 设计实验方案
1、如何测量物体的质量、加速度和受到的力?

2、怎样设计实验步骤?怎样选用和调试实验器材?

3、如何采集实验数据，怎样对实验数据进行分析?

4、可设计出哪几种实验方案？

四、 参考实验案例二
打点计时器
纸带

1、实验器材
打点计时器，纸带及复写纸片，小车，一端附有定滑轮的长木板，小桶和砂，细绳，
导线，天平， ， 砝码。
2、 实验步骤
A. 用天平测出小车和小桶的质量M和M/，把数值记录下来。
B. 按图把实验器材装好，不挂小桶。
C. 平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，让小车能在其上面做匀速运动。
D. 把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先接通电源在放开小车，取下纸带并标上号码。
E. 保持质量不变，做上述试验，把力对应的纸带标好。
F. 保持力不变，做上述试验，将质量对应的纸带标好。
G. 计算出加速度，作出加速度与力的图像及加速度与质量得到数的图像。
3、实验数据
表一：小车所受的拉力不变时
物理量
1
2
3
4
5
6
质量M

1/M

加速度a

表二：小车的质量不变时
物理量
1
2
3
4
5
6
作用力F

加速度a

4、数据处理
画出图像：
a

1/M

0
a
F

5、实验结论：物体的加速度与物体的 成反比，与物体 成正比。

五、典型例题
例题1、再做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出个纸带的加速度后，将加速度与力、质量的有关数值记入表中，如图，
小车质量一定时
ａ（ｍ／ｓ２）
１．９８
４．０６
５．９５
８．１２
Ｆ（Ｎ）
１．００
２．００
３．００
４．００
小车所受的拉力一定时
ａ（ｍ／ｓ２）
２．４０
２．６６
３．２３
３．９８
１／Ｍ（ｋｇ－１）
０．５０
０．６７
０．８０
１．００
1、根据表中所列数据，分别划出a—F图像和a—1/M图像。
2、从图像可以判定：当M一定时，a与F的关系是 ；
当F一定时，a与M的关系是 。
3、由a-F图像可知M= 。
4、由a-1/M图像可知 F= ．

a—F图像

a—1/M图像

例题2、某两个同学分别按步骤做该实验时，各自得到的图像如图甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是________，乙是_______。

【达标检测】
1．物体运动状态的变化是指 ( )
A．位移的变化 B．速度的变化 C．加速度的变化 D．质量的变化
2．以下物体在运动过程中，运动状态不发生变化的是 ( )
A．小球做自由落体运动 B．枪弹在枪筒中做匀加速运动
C．沿斜坡匀速下滑的汽车 D．汽车在水平面上匀速转弯
3．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是 ( )
A．物体受力一定运动，力停止作用后物体也立即停止运动
B．物体所受的合力越大，其速度越大
C．物体受力不变时，其运动状态也不变
D．物体受外力的作用，其速度一定改变
4．物体A的质量为10 kg，物体B的质量为20 kg，A、B分别以20 m／s和10 m／s的速度运动，则 ( )
A．A的惯性比B大 B．B的惯性比A大 C．A、B的惯性一样大 D．不能确定
5．关于力下列说法中确的是 ( )
①力是使物体运动状态改变的原因；②力是维持物体运动的原因；③力是改变物体惯性大小的原因；④力是使物体产生加速度的原因．
A．①④ B．①② C．②③ D．③④
6．下列说法中正确的是 ( )
A．物体不受力时，一定处于静止状态
B．物体的速度等于零时，一定处于平衡状态
C．物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用
D．物体的运动方向，一定是物体所受外力合力的方向
7．一个物体受到四个力作用而静止，当撤去其中的F1，而其他三个力不变时，物体将___________。

8、在利用打点计时器探究加速度与力、质量关系的实验中，以下做法正确的是（ ）
A. 平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B. 每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C. 实验时，先放开小车，后接通电源
D.“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程也不会产生影响
9．某同学在探究加速度a与力F和加速度a与物体质量M的关系时，测出了表1、表2两组数据，请在图甲、乙两个坐标上分别作出a-F和图线。
F/N
0.14
0.28
0.43
0.55
0.68

2.00
2.50
3.33
4.00
5.00
a/m·s-2
0.20
0.40
0.61
0.79
0.97

a/m·s-2
0.44
0.56
0.73
0.89
1.08
表1

表2

甲

乙