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1、高一物理之加速度与力、质量的关系【学习目标】1、学会用控制变量法研究物理规律，2、学会利用函数图像分析物理量之间的关系 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，利用函数图像分析物理量之间的关系【学习难点】由实验结果得出结论，【知识链接】1、打点计时器是测什么的仪器 打点周期是多少时间 0.02s2、如何用纸带求加速度逐差法打点计时器纸带【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：2、掌握利用控制变量法研究多变量之间的关系。3、掌握利用图像处理实验数据的方法。二、实验原理1、采用控制变量法：当研究对象有两个以
2、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 两个量 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 m 的关系；当质量不变时，加速度与 F 的关系。2、要测量的物理量有：三、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 刻度尺 、 低压交流电源 。四、实验步骤1、用天平测出小车和小桶的质量M和M/，把数值记录下来。2、按图把实验器材装好，不挂小桶。3、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，让小车能拖着纸带在其上面做匀速运动（纸袋
3、上点迹均匀）。4、 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。5、 保持小车质量不变，改变沙子质量重复做上述试验，把力对应的纸带标好。6、 保持力（沙子质量）不变，改变小车质量重复做上述试验，将质量对应的纸带标好。7、计算出加速度，作出加速度与力的图像及加速度与质量的倒数的图像。物理量123456质量M1/M加速度a物理量123456作用力F加速度aaF画出图像：1Ma0实验结论：物体的加速度与物体的 成反比，与物体 成正比。四实验注意事项（查阅资料）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
4、有关数值记入表中，如图，（）（）（）（）1、根据表中所列数据，分别划出aF图像和a1/M图像。2、从图像可以判定：当M一定时，a与F的关系是 正比 ；当F一定时，a与M的关系是 成反比 。3、由a-F图像可知M= 0.5Kg 。4、由a-1/M图像可知 F= 4.0N 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_没有平衡摩擦力或平衡过小_，乙是_平衡摩擦力过大_。 实验探究加速度与力、质量的关系习题课A1在利用打点计时器和小车来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，下列说法中不正确的是A平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车
5、上 （ A ）B连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动D小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车A2关于探究加速度与力、质量的关系的实验，下列说法中符合实际的是(D)A通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B3用如图所
6、示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，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的图象为图中的直线，乙同学画出的aF图象为下图中的直线.直线、在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是(BC)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了B4.如图所示是在探究加速度与力、质量的关系实验中，根据实验数据描绘出的三条aF图线，下列说法中正确的是(BD)A三条倾斜直线所对应绳的拉力相同B三条倾斜直线所对应的小车和砝
7、码的总质量不同C直线1对应的小车和砝码的总质量最大D直线3对应的小车和砝码的总质量最大C5在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足Mm的条件，结果得到的图象应是图中的(D ) 5题 图 6题图C6.如图所示，在探究加速度与力、质量的关系的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有(A)A当m1m2、F12F2时，x12x2 B当m1m2、F12F2时，x22x1C当m12m2、F1F2时，x12x2 D
8、当m12m2、F1F2时，x22x1C7“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示计时器打点的时间间隔为0.02 s从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离该小车的加速度a_0.15_ m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(ms2)0.691.18
9、1.662.182.70请根据实验数据作出aF的关系图象(3)根据提供的实验数据作出的aF图线不通过原点请说明主要原因 7题图 8题图解析：(1)a m/s20.16 m/s2或a m/s20.15 m/s2.(2)见答案(3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了砝码盘的重力，导致合力F的测量值小于真实值，aF的图线不过原点答案：(1)0.16(0.15也算对)(2)如图所示(3)未计入砝码盘的重力C8某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩
10、和矿泉水瓶连接在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.(1)木板的加速度可以用d、t表示为a_；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)_(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系下列图象中能表示该同学实验结果的是_(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是_A可以改变滑动摩擦力的大小B可以更方便地获
11、取多组实验数据C可以比较精确地测出摩擦力的大小D可以获得更大的加速度以提高实验精度解析：(1)由于木板做匀加速直线运动，且初速度为零，故有：dat2，则a.为减小测量加速度的偶然误差，可以采用多次测量取平均值的方法(2)以矿泉水瓶为研究对象，设其质量为m，则有mgF0ma，即ag可知aF图象不过原点，a、b项错；由于m逐渐增大，故aF图象的斜率应逐渐减小，c项对，d项错(3)不论用什么方法改变拉力的大小，都不能改变滑动摩擦力的大小，A项错；由于用加水的方法每次增加的拉力可大可小，故B、C项对；用两种方法都可以获得较大加速度，故D项错答案：(1)保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值(2)c(3)BC友情提示：部分文档来自网络整理，供您参考！文档可复制、编制，期待您的好评与关注！6 / 6