【02-新课预习】第19讲 实验：探案加速度与力、质量的关系 (学生版) -2025新高一物理暑假衔接讲练 (人教版).pdfVIP

第19讲实验：探案加速度与力、质量的关系

内容导航——预习三步曲

第一步：学

析教材学知识：教材精讲精析、全方位预习

练习题讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法

练考点强知识：4大核心考点精准练

第二步：记

串知识识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握

第三步：测

过关测稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升

1．加速度的决定因素

速度是描述物体运动状态的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量。因此也可以说，加速度是描述

物体运动状态变化快慢的物理量。由前面的学习我们知道，力是改变物体运动状态的原因，质量大的物体

运动状态不容易改变。这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。

2．实验思路

探究方法——控制变量法。装置如图所示。

(1)保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力，探究加速度与拉力的定量关系。

(2)保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加重物改变小车的质量，探究加速度与质量的定量关系。

3．物理量的测量

(1)质量的测量：可以用天平测量。在小车中增减钩码的数量可改变小车的质量。

(2)加速度的测量

方法1：让小车做初速度为0的匀加速直线运动，用刻度尺测量小车移动的位移x，用秒表测量发生这段位

2x

移所用的时间t，然后由a＝计算出加速度a。

t2

方法2：由打点计时器打出的纸带得出小车的加速度。

2

结合公式Δx＝aT用逐差法求加速度；或先求出打各点时的瞬时速度，再作出v­t图像由斜率求加速度。

方法3：不测量加速度的数值，求加速度之比。例如：让两个做初速度为0的匀加速直线运动的物体的运动

xa

11

时间t相等，测出各自的位移x、x，则＝。

12

xa

22

(3)力的测量：实验中作用力F的含义是物体所受的合力，且这个力必须是恒力。本实验中F等于小车受到

1

的拉力。

参考案例1探究加速度与力、质量的关系

实验器材

打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、槽码(若干个)、夹子、细线、垫木、低压

交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺、坐标纸。

实验步骤

1．称量质量——用天平测量小车的质量m。

0

2．安装器材——按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂槽码的细线系在小车上(即不给小车牵

引力)。

3．平衡阻力——在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上运动

时可以保持匀速直线运动状态，即打点计时器正常工作后，不挂槽码的小车拖动纸带在斜面上运动时，纸

带上所打的相邻点间距相等。

4．让小车靠近打点计时器，挂上槽码，先接通电源，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出一条纸

带。计算槽码的重力，即为小车所受的合力，由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度填入表1

中。

表1小车质量一定

拉力F

加速度a

5.改变槽码的质量，重复步骤4，并多做几次。

6．保持槽码的质量不变，在小车上放上重物改变小车的质量，让小车在木板上运动，打出纸带。计算小车

上重物和小车的总质量m，并由纸带计算出小车对应的加速度，并将所对应的质量和加速度填入表2中。

7．增减小车中的重物，重复步骤6，并多做几次。

表2小车所受的拉力一定

质量m

加速度a

数据分析

1．为了更直观地判断、分析质量m一定时，加速度a与力F的定量关系，以加速度a为纵坐标、力F为

横坐标建立直角坐标系，根据各组实验数据在坐