2014届高考物理一轮复习 探究加速度与物体质量、物体受力的关系教学案.docVIP

探究加速度与物体质量、物体受力的关系 一．考点整理 实验过程 1．实验目的：学会用控制变量法研究物理规律；探究加速度与力、质量的关系；掌握利用图像处理数据的方法． 2．m′ 和小车质量m；② 按照实验装置图把实验器材安装好，但不要把悬挂小盘的细绳系在小车上（即不给小车牵引力）；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，使小车 下滑；④ 小盘通过细绳绕过滑轮系于小车上，先 后 ，取下纸带编号码；⑤ 保持小车质量m不变，改变砝码和小盘的质量m′，重复步骤④；⑥ 在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a；⑦ 描点作图，作a – F 图像；⑧ 保持砝码和小盘质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤④和⑥；作a – m-1图像． 6．实验结论：物体的加速度与合外力成 ，与质量成 ． 7．误差分析因实验原理不完善引起的误差本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要于小盘和砝码的总重力．摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板都会引起误差．注意事项实验方法：控制变量法．平衡摩擦力：在平衡摩擦力时，不要，但小车应连着纸带且接通电源．用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡．不重复平衡摩擦力：平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力．实验条件：mm′ 只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近，并应先，后，且应在小车到达滑轮前按住小车．作图：作图时两轴标度比例要适当．各量须采用国际单位．这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些 思维启动 1．如图验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”． 完成下列实验步骤中的填空：① 平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点．② 按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．③ 打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m④ 按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤 ③⑤ 在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，….求出与不同m相对应的加速度a⑥ 以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出– m 关系图线．若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成________关系填“线性”或“非线性”． 完成下列填空：① 本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是__________________________．② 设纸带上三个相邻计数点的间距分别为s1、s2和s3.a可用s1、s3和Δt表示为a________．图为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1________ mm，s3________ mm，由此求得加速度的大小a________ m/s2． ③ 图所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为________，小车的质量为________ 2．某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图为实验装置简图所用交流电的频率为50 Hz为了研究加速度和质量的关系，在实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用砂桶及砂所受的重力作为________，图(b)为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为________ m/s2保留三位有效数字在本次实验中，实验小组通过改变小车质量共做了8组实验，得到下表所示的实验数据，通过分析表中数据，你得出的结论是：_______________________. 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度a/m·s－20.633 0.572 0.497 0.418 0.332 0.250 0.167 0.101 小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 现需通过图象进一步验证你的结论，可利用表格数据作图，应在坐标纸中画出________图线． 在某次实验中为研究加速度和力