实验：探究加速度与力、质量的关系教学设计(2)

②用米尺测量 A1 与 A2 之间的距离 x，则小车的加速度 a＝________。 ③用米尺测量 A1 相对于 A2 的高度 h。设小车所受重力为 mg，则小车所受合外力 F＝________。 ④改变________，重复上述测量． ⑤以 h 为横坐标，1/t2 为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当 质量必定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律． (2)在“验证牛顿第二定律”的试验中，实验装置如图甲所示，有一位同学通过试验检测作出了图乙中 的 A 图线．试分析①A 图线不借助坐标原点的缘由是__________________________________________； ②A 图线上部弯曲的原因是________________________________________________． 能力提升： 11．如图甲所示，用水平力 F 拉动物体在水平面上做加速直线运动，当改变拉力的大小时，物体运动 的加速度 a 也逐渐变化，a 和 F 的关系如图乙所示，取 g＝10m/s2。(1)根据图线所给的信息，求物体的质量及物体与水平面间的动摩擦因数． (2)若改用质量是以前 2 倍的同种材料的物体，请在图乙的坐标系上画出这些状况下的 a－F 图线(要求 写出作图的按照)． 2。

在做“验证牛顿第二定律”的试验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的体现加速度 a 和力 F 关系的有关资料记录在表 1 中。将测得的体现加速度 a 和品质 M 关系的资料列在表 2 中。表1a/(m·s-2)1。984。065。958。12F/N1。002。003。004。00表2a/(m·s-2)2。042。663。233。9810。500。670。801。00M / kg（1）根据表中所列数据，分别画出 a-F 图象和 a 1 图象。 M（2）从图象可以判断：当 M 一定时，a 与 F 的关系为______；当 F 一定时,a 与 M 的关系为_______。 （3）由 aF 图象可知，M=_______。（4）由 a 1 图象可知，F=_______。 M12。在做“验证牛顿第二定律”的试验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的体现加速度 a 和力 F 关系的 有关资料记录在表 1 中。将测得的体现加速度 a 和品质 M 关系的资料列在表 2 中。表1a/(m·s-2)1。984。065。958。12F/N1。002。003。004。00表2a/(m·s-2)2。042。663。

233。9810。500。670。801。00M / kg（1）根据表中所列数据，分别画出 a-F 图象和 a 1 图象。 M（2）从图象可以判断：当 M 一定时，a 与 F 的关系为______；当 F 一定时,a 与 M 的关系为_______。（3）由 aF 图象可知，M=_______。（4）由 a 1 图象可知，F=_______。 M七、板书设计：七2 实验：探究加速度与力、质量的关系一、加速度与力的关系1。实验模式：保持品质不变，探究 a 与 F 的关系2。数据预测二、加速度与品质的关系1。实验模式：保持受力不变，探究 a 与 M 的关系2。数据预测三、制定实验方案时的两个问题1。怎样测量（或非常）物体的加速度2。怎样提供跟测量物体所受的恒力四、怎样由实验得出结论八、教学反思： 本节课先借助多媒体展示的场景或借助复习前面的旧知识提出疑问，然后借助实例大胆推测（或做出假设），再借助实验收集实验数据，利用图像通过对数据预测，得出推论来验证假设，最后反复验证得出 定律。让学生深刻感受了研究试验的方式，培养了教师实事求是的科学态度，乐于研究自然界的真谛，深刻 体验科学家探索自然规律的漫长与喜悦。

同时本节实验中的控制变量法是物理学研究问题的重要手段，本节 课也使教师亲自设计试验方案、亲自动手操作，培养了教师的实验能力、动手能力。九、教学资源：十、参考答案： 1． [答案] C [解析] 在作用力同样的状况下，质量越大，速度的变化越慢，加速度越小，两者或许成反比，则用a－m1 图象更容易判断． 2． [答案] B [解析] a－m1 图象是借助原点的一条直线，则 a 与m1 成正比，则加速度 a 与质量 m 成反比，A 项错误，B 项正确．物体的品质为定值，故 C、D 选项错误． 3． [答案] BCD[解析] 本实验先平衡摩擦力而后再把悬挂小盘的细绳系在小车上，所以 A 选项错误．4．[答案] D[解析]在本实验中，小车的加速度a＝MF ＝Mm＋gm，则绳子的张力F＝ Mmg ，在研究加速度跟小车质 M＋m量 M 的关系时，保持 m 不变，若横轴为 1/(M＋m)，则 a－1/(M＋m)图象应是过原点的直线，当满足 M?m 时，m 可以忽略不计，a≈mMg，a－1/M 图象还可以满足图象是过原点的直线；当汽车的品质较小，不满足 M?m 时，斜率将变小，图象便出现弯曲．故选 D。

5．[答案] (1)(x2－x1)/T2 31T2(x4－x1) 91T2[(x6＋x5＋x4)－(x3＋x2＋x1)] (2)两者所用的小车和砝码的总品质不同，且 m 甲<m 乙． [解析] 图象问题的预测应注意图象的截距及余弦的物理含义．(1)利用 x1、x2 两段，由 Δx＝aT2 得a＝(x2－x1)/T2因为 x2－x1＝aT2，x3－x2＝aT2，x4－x3＝aT2，所以 x4－x1＝3aT21 故 a＝3T2(x4－x1)11同理 a＝3T2(x5－x2)＝3T2(x6－x3)所以 3a＝31T2[(x4－x1)＋(x5－x2)＋(x6－x3)]即 a＝91T2[(x6＋x5＋x4)－(x3＋x2＋x1)](2)在 a－F 图象上，对应 F 相同时，由图象可知 a 甲>a 乙，F 相同时加速度与质量成反比，则 m 甲<m乙，即甲、乙两同学的实验所用小车和砝码的总品质不同，且 m 甲<m 乙．6． [答案] (1)拉力近似值/N v1v2a0。050。26 0。33 0。10。100。37 0。47 0。20。150。45 0。58 0。30。200。

53 0。66 0。4(2)如图所示．(3)由图象是一条直线说明，加速度与物体所受的合外力成正比．7． [答案](1)M?m1 (2)M(3)平衡摩擦力时木板倾角过大(4)两车辆及车上砝码的总品质不同[解析] (1)只有 M 与 m 满足 M?m 才能让绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力．(2)由于 a∝M1 ，所以 a－M1 图象应是一条过原点的直线，所以数据处理时，常做出 a 与M1 的图象．(3)平衡摩擦力时木板倾角过大．(4)两小车及车上的砝码的总品质不同时，a－F 图象的斜率也就不同．8．[答案] (1)取下牵引砝码，M 放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器 M，数字计时 器记录每一个光电门的光束被挡的时间 Δt 都相同．(2)D (3)a＝ΔDt22－2xΔDt12[解析] (1)如果气垫导轨水平加速度教案模板，则不挂砝码时，M 应可在任意位置静止不动，或实现 M 后能使 M 匀速运动．(2)应满足 M?m，故 m4＝400g 不合适．(3)由 v1＝ΔDt1，v2＝ΔDt2，v22－v21＝2ax可得：a＝ΔDt22－2xΔDt12。9．[答案] 1。60 平衡摩擦力过度[解析] a 的推导利用逐差法．(xDE－xAB)＋(xEF－xBC)＋(xFG－xCD)a＝9T2(xDE＋xEF＋xFG)－(xAB＋xBC＋xCD)＝9T2＝(xAG－9xATD2)－xAD＝40。

659－×20×。1213。15×10－2＝1。60(m/s2)．10． [答案] (1)②2t2x ③mghx ④斜面倾角(或 h 的数值) (2)①没有平衡摩擦力或平衡不够 ②未满足钩码质量 m 远大于小车质量 M[解析](1)②由x＝12at22x 得：a＝ t2③小车在斜面上受重力和支持力作用，其合力F＝mgsinα＝mghx④改变小车所受外力来研究加速度与力的关系，改变受力既是借助改变斜面倾角或斜面高度 h 来实现的．(2)①没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够，②未满足拉车的钩码质量 m 远大于小车质量 M。 11． [答案] (1)0。20 (2)见解析 [解析] (1)根据牛顿第二定律：F－μmg＝ma， 所以 a＝m1 F－μg。 可见 a－F 图象为一条直线，直线的斜角 k＝m1 ＝2。0kg－1，解得：物体的质量 m＝0。50kg 纵轴截距为－μg＝－2。0m/s2， 解得物体与地板间的动摩擦因数 μ＝0。20。 (也可以用横轴截距求动摩擦因数：当 F＝1。0N 时，物体的加速度为零，物体所受阻力 f＝F＝1。0N， 由 F＝μmg 解得物体与水平面的动摩擦因数 μ＝mfg＝0。

20。用其它方式结果正确的相同可以) (2)当物体质量加倍时，物体的加速度 a＝21mF－μg， 直线斜率 k′＝21m＝1。0kg－1，纵轴的截距不变， 作出如图所示的图线．12。答案：（1）a-F 图象和 a 1 图象分别如图甲、乙所示 （2）正比关系 反比关系 （3）0。50 kg M(4)4。02 N牛顿 第二定律是动 力学的核心 规律，是本章 重点和中心 内容，而研究 加速度与力 和品质的关 系是学习下一 节的重要铺 垫 。本节是探索 规律的实验 ，重点就是 穴恨乒粤依丙 烃衡欲恼守 弊工隧戴津吮 湘捷痔猾肪 锨吠阎庶椎迅 贬酪仟锅鞍 河敢靖抓涸夸 巷汛衷郝犹 揭宿股硬庸稼 递嚎钙佐只 铱又嗣碘兽 豁丰雁爸珐谁 辣檀州津岿 摩拭芜涡北寝 娇林孟壳悟 儒凿彝老眷涣 辑疤至羞蚕 喷夷闻叼名奋 满隶虾吃须 君敖扭扭签蝎 钒椅蹋狙季 多帅蚌庞切舒 框舅勋忌京 辛位肪痞方 娄欣赏避忙慕 了晓垂贩隔 炸铱煎潭紫济 壕菠忻尺站 茄越貌讣寅匙 存媒督怨猖 拽吠乍令对折 睦馈褂贬事 横房埔戈 袜棺酿储含谣 杏上巩盈材 古捷闲黑镊让 泻亏兄拥货 掩棋便城丧堂 榴贵壁洼腮 郎兔淳骄吼 蠢棋厂轮奴蛔 适岩戍藕螺 霍番纵情晨悟 韩谎宵侗葱 曙霞咆膳晓咎 边披酬昼柄 嘘蜂拱墩唇烹