2 实验：探究加速度力质量关系 导学案
[学目标]
1学会控制变量法探究物理规律
2会测量加速度力质量作出物体运动a－Fa－图3通实验数图出加速度力质量关系．
3．培养学生动手操作力．
重点
1．控制变量法．
2．提出实验方案实验方案合理行．
3．实验数分析处理．
难点
1．提出实验方案实验方案合理行．
2．实验数分析处理．
新课容
实验思路——控制变量法
1．探究加速度力关系
保持车质量变通改变槽码数改变车受拉力测拉力车运动加速度分析加速度拉力定量关系．
2．探究加速度质量关系
保持车受拉力变通车增加重物改变车质量测质量车应加速度分析加速度质量定量关系．
二设计实验方案
方案 车点计时器纸带长木板细线桶钩码砝码刻度尺天器材研究车运动．天测出车质量m1测出桶质量m2桶桶中砝码总重力m′g作车受拉力F点计时器出纸带测出△s△s＝at2计算出车加速度a．
方案二 气垫导轨气源两光电开关数字计时器滑块刻度尺细线桶砝码钩码天器材研究滑块运动．天测出滑块质量m1测出桶质量m2桶桶中砝码总重力m′g作滑块受拉力F导轨旁边刻度尺测出两光电开关距离s0刻度尺测出固定滑块遮光片宽度△s根数字计时器出遮光片分通前两光电开关历时间△t1△t2△s≪s0根v1＝△s／△t1v2＝△s／△t2计算出滑块两光电开关间运动时初末速度 计算出滑块加速度a．
方案三需计算出具体加速度数值情况果两次实验时间相根初速度0匀加速直线运动时相时间位移等加速度
实验数处理
1加速度力关系
次数
F1F2
x1x2
0
1
2
3
4
2加速度质量关系
次数
M2M1
x1x2
0
1
2
3
4
三实验器材
车砝码槽码细线端附定滑轮长木板垫木点计时器交流电源纸带刻度尺天．
四进行实验
1．天测出车质量m数值记录．
2．图1示装置实验器材安装(车先系细线)．
图1
3．补偿阻力：长木板带定滑轮端面垫垫木反复移动垫木位置启动点计时器直轻推车车木板运动时保持匀速直线运动止(纸带相邻点间距相等)时车重力木板方分力等点计时器车阻力长木板摩擦阻力阻力．
4．细线绕定滑轮系车端挂槽码．保持车质量变改变槽码数改变车受拉力．处理纸带测出加速度结果填入表1中．
表1 车质量定
拉力FN
加速度a(m·s－2)
5保持槽码数变保持车受拉力变车加放砝码重复面实验求出相应加速度数记录表2中．
表2 车受拉力定
质量mkg
加速度a(m·s－2)
五数分析
1．分析加速度a力F定量关系
表1中记录数加速度a坐标力F横坐标根测量数描点然作出a－F图图2示图条原点倾斜直线说明aF成正．
图2
2．分析加速度a质量m定量关系
表2中记录数a坐标横坐标根测量数描点然作出a－图图3示．a－图条原点倾斜直线说明a成正am成反．
图3
3．实验结
(1)保持物体质量变时物体加速度a受拉力F成正．
(2)保持拉力F变时物体加速度a质量m成反．
六注意事项
1．点前车应点计时器应先启动点计时器放开车．
2．补偿阻力时(选填)悬挂槽码车应连着纸带启动点计时器．手轻轻车初速度果纸带出点间隔均匀表明车受阻力受重力木板分力衡．
3．改变槽码质量程中始终保证槽码质量远车质量．
4．作图时应作直线通点直线点均匀分布直线两侧偏离较远点应舍．
例1研究作力F定时车加速度a车(含砝码)质量M关系实验中某学安装实验装置设计实验步骤：
图4
A．天称出车槽码质量
B．图4安装实验器材
C．细绳系车绕定滑轮悬挂槽码
D．电磁点计时器接6 V电压蓄电池接通电源释放车点计时器纸带系列点纸带标明车质量
E保持槽码质量变增加车砝码数记录次增加M值重复述实验
F．分析条纸带测量计算出加速度值
G．作a－M关系图图确定aM关系
(1)请改正实验装置图中错误．
①电磁点计时器位置__________________________________________________________
②车位置____________________________________________________________________
③滑轮位置___________________________________________________________________．
(2)该学漏掉重实验步骤________该步骤应排步骤________．
(3)述步骤中错误步骤________应________________改____________．
(4)述步骤中处理恰步骤________应____________改____________．
答案 (1)①应右端 ②应点计时器 ③应细绳行木板 (2)补偿阻力 B (3)D 6 V电压蓄电池 8 V交流电源 (4)G 作a－M关系图 作a－关系图
解析 (1)①电磁点计时器应固定长木板滑轮端应右端②释放车时车应点计时器③连接车细绳应行木板应调节滑轮位置细绳行木板．
(2)实验时应补偿阻力车受重力木板方分力车受阻力衡应垫高长木板右端补偿阻力．实验中槽码重力成车受拉力相等没考虑阻力必须补偿阻力应排步骤B．
(3)步骤D中电磁点计时器接6 V电压蓄电池法工作必须接8 V交流电源．
(4)步骤G中作a－M关系图曲线难进行正确判断必须化曲直改作a－关系图．
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[学目标]
1学会控制变量法探究物理规律
2会测量加速度力质量作出物体运动a－Fa－图3通实验数图出加速度力质量关系．
3．培养学生动手操作力．
重点
1．控制变量法．
2．提出实验方案实验方案合理行．
3．实验数分析处理．
难点
1．提出实验方案实验方案合理行．
2．实验数分析处理．
新课容
实验思路——控制变量法
1．探究加速度力关系
保持车质量变通改变槽码数改变车受拉力测拉力车运动加速度分析加速度拉力定量关系．
2．探究加速度质量关系
保持车受拉力变通车增加重物改变车质量测质量车应加速度分析加速度质量定量关系．
二设计实验方案
方案 车点计时器纸带长木板细线桶钩码砝码刻度尺天器材研究车运动．天测出车质量m1测出桶质量m2桶桶中砝码总重力m′g作车受拉力F点计时器出纸带测出△s△s＝at2计算出车加速度a．
方案二 气垫导轨气源两光电开关数字计时器滑块刻度尺细线桶砝码钩码天器材研究滑块运动．天测出滑块质量m1测出桶质量m2桶桶中砝码总重力m′g作滑块受拉力F导轨旁边刻度尺测出两光电开关距离s0刻度尺测出固定滑块遮光片宽度△s根数字计时器出遮光片分通前两光电开关历时间△t1△t2△s≪s0根v1＝△s／△t1v2＝△s／△t2计算出滑块两光电开关间运动时初末速度 计算出滑块加速度a．
方案三需计算出具体加速度数值情况果两次实验时间相根初速度0匀加速直线运动时相时间位移等加速度
实验数处理
1加速度力关系
次数
F1F2
x1x2
0
1
2
3
4
2加速度质量关系
次数
M2M1
x1x2
0
1
2
3
4
三实验器材
车砝码槽码细线端附定滑轮长木板垫木点计时器交流电源纸带刻度尺天．
四进行实验
1．天测出车质量m数值记录．
2．图1示装置实验器材安装(车先系细线)．
图1
3．补偿阻力：长木板带定滑轮端面垫垫木反复移动垫木位置启动点计时器直轻推车车木板运动时保持匀速直线运动止(纸带相邻点间距相等)时车重力木板方分力等点计时器车阻力长木板摩擦阻力阻力．
4．细线绕定滑轮系车端挂槽码．保持车质量变改变槽码数改变车受拉力．处理纸带测出加速度结果填入表1中．
表1 车质量定
拉力FN
加速度a(m·s－2)
5保持槽码数变保持车受拉力变车加放砝码重复面实验求出相应加速度数记录表2中．
表2 车受拉力定
质量mkg
加速度a(m·s－2)
五数分析
1．分析加速度a力F定量关系
表1中记录数加速度a坐标力F横坐标根测量数描点然作出a－F图图2示图条原点倾斜直线说明aF成正．
图2
2．分析加速度a质量m定量关系
表2中记录数a坐标横坐标根测量数描点然作出a－图图3示．a－图条原点倾斜直线说明a成正am成反．
图3
3．实验结
(1)保持物体质量变时物体加速度a受拉力F成正．
(2)保持拉力F变时物体加速度a质量m成反．
六注意事项
1．点前车应点计时器应先启动点计时器放开车．
2．补偿阻力时(选填)悬挂槽码车应连着纸带启动点计时器．手轻轻车初速度果纸带出点间隔均匀表明车受阻力受重力木板分力衡．
3．改变槽码质量程中始终保证槽码质量远车质量．
4．作图时应作直线通点直线点均匀分布直线两侧偏离较远点应舍．
例1研究作力F定时车加速度a车(含砝码)质量M关系实验中某学安装实验装置设计实验步骤：
图4
A．天称出车槽码质量
B．图4安装实验器材
C．细绳系车绕定滑轮悬挂槽码
D．电磁点计时器接6 V电压蓄电池接通电源释放车点计时器纸带系列点纸带标明车质量
E保持槽码质量变增加车砝码数记录次增加M值重复述实验
F．分析条纸带测量计算出加速度值
G．作a－M关系图图确定aM关系
(1)请改正实验装置图中错误．
①电磁点计时器位置__________________________________________________________
②车位置____________________________________________________________________
③滑轮位置___________________________________________________________________．
(2)该学漏掉重实验步骤________该步骤应排步骤________．
(3)述步骤中错误步骤________应________________改____________．
(4)述步骤中处理恰步骤________应____________改____________．
答案 (1)①应右端 ②应点计时器 ③应细绳行木板 (2)补偿阻力 B (3)D 6 V电压蓄电池 8 V交流电源 (4)G 作a－M关系图 作a－关系图
解析 (1)①电磁点计时器应固定长木板滑轮端应右端②释放车时车应点计时器③连接车细绳应行木板应调节滑轮位置细绳行木板．
(2)实验时应补偿阻力车受重力木板方分力车受阻力衡应垫高长木板右端补偿阻力．实验中槽码重力成车受拉力相等没考虑阻力必须补偿阻力应排步骤B．
(3)步骤D中电磁点计时器接6 V电压蓄电池法工作必须接8 V交流电源．
(4)步骤G中作a－M关系图曲线难进行正确判断必须化曲直改作a－关系图．
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