物理人教版必修第一册-4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系.pdfVIP

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系

【教学目标】

1．经历完整的探究加速度与力和质量的关系。

2．通过实验探究，了解加速度与力、质量的关系。

3．进一步巩固通过实验求加速度的方法。

4．在实验设计与数据分析的过程中，体会探究的乐趣，感悟物理学的统一美。

【重难点】

重点

1．探究加速度与力、质量关系的实验设计、实验步骤、数据处理。

2．加速度与力、质量的关系。

难点

1．探究加速度与力、质量关系的实验设计、实验步骤、数据处理。

2．加速度与力、质量的关系。

【教学准备】多媒体课件、长木板、小车、钩码、细绳、纸带、打点计时器、小盘

【教学过程】

新课引入

教师活动：展示人推车的图片。

教师口述：日常生活中，我们常见到如图所示的情境：若帮忙推车的人越多，推力越大，车的速度

改变就越快；相同推力下，若汽车是空车，则比满载时速度改变快。可见，汽车获得的加速度与其

质量和所受外力有关。通过观察，加速度与力和质量可能存在以下关系：对同一物体，作用力越大，

加速度越大；对不同物体，在相同力的作用下，物体质量越小，加速度越大。真有这样的规律吗？

下面，我们通过实验来探究加速度与力、质量之间的关系。

讲授新课

一、实验目的

教师口述：通过刚才的讨论。我们已经知道了本次的实验即为探究加速度与力、质量的关系。

二、实验设计

（一）整体思路

教师设问：可能影响加速度的因素有两个，一是质量，二力外力。怎样才能判断某一可能因素是否

对加速度有影响呢？

学生活动：学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。

教师活动：理答。

控制变量法。在探究质量对加速度的影响时，控制合外力不变，改变研究对象质量的大小，观察加

速度的变化。在探究外力对加速度的影响时，探究研究对象的质量不变，改变外力的大小，观察研

究对象加速度的变化。

（二）要测量的物理量

教师设问：需要测量哪些物理量？

学生活动：学生之间讨论教师所提问题，然后举手回答。

教师活动：理答。

要测量的物理量：加速度、质量、力。

（三）物理量的测量

教师活动：设问质量、加速度、力的测量。

学生活动：学生之间讨论教师所提问题，然后举手回答。

教师活动：理答。

1.质量的测量

可通过改变加上小车上的钩码的质量来实现对小车质量的改变，可通过天平来测量小车的质量。

2.加速度的测量

方法一根据位移与时间的关系式测量

2x

因为小车做初速度为0的匀加速直线运动，根据位移与时间的关系式可得a

2

t

其中时间和位移可通过纸带上的点迹来获得。

方法二逐差法求加速度

将6个时间段分成3组，X、X一组，X、X一组，X、X一组。分别根据每一组的数据求加速

142536

度。于是有

X−XX−XX−X

415263

a12,a22,a32

3T3T3T

a+a+a(X+X+X)−(X+X+X)

123456123

a

39T2

方法三求加速度的比例关系

因为实验探究的是加速度与其他物理量之间的比例关系，故测量不同情况下加速度的比值也是可以

的。

2xax

由a可知，如果物体运动的时间相等，那么物体运动的加速度之比即为位移之比，即11

2

t