近年版新教材高中物理第4章第2节实验：探究加速度与力质量的关系学案新人教版必修第一册.pdf

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1、2019 版新教材高中物理 第 4 章 第 2 节 实验：探究加速度与力、质量的关系学案 新人教版必修第一册-1-第 2 节 实验：探究加速度与力、质量的关系 1实验原理(1)探究方法错误!控制变量法 控制小车的质量 M不变,改变拉力 F，探究加速度 a 与力 F 的关系。控制所挂槽码的质量 m不变，即力 F 不变，改变小车的质量 M,探究加速度 a 与质量 M的关系.(2)要测量的物理量 错误!小车与其上砝码的总质量 M。错误!小车受的拉力 F（所挂槽码的重力).错误!小车的加速度 a。2实验器材 错误!打点计时器、纸带、复写纸、小车、错误!一端附有定滑轮的长铝板、槽码、夹子、细绳、低压错误

2、!交流电源、导线、天平(带有一套砝码）、错误!刻度尺。典型考点 一 实验原理和方法 1在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，渗透了研究问题的多种科学方法:(1）实验环境的等效法:_。（2)实验条件设计的科学方法：_.（3）实验原理的简化：_，即当小车质量 M车 m砂时，细绳对小车的拉力大小近似等于砂及桶的总重力 m砂g。(4）实验数据处理的科学方法：_.(5)由 a。M车图像转化为 a。错误!图像，所用的科学方法：_。(以上各题均选填“理想实验法”“图像法”“平衡摩擦力法”“化曲为直法“控制变量法”或“近似法”)答案（1）平衡摩擦力法(2）控制变量法(3）近似法(4)图像法（5）化曲为直法

3、 解析(1）由于小车运动时受到摩擦阻力，所以要平衡摩擦力，以减小实验误差，称为平衡摩擦力法。2019 版新教材高中物理 第 4 章 第 2 节 实验：探究加速度与力、质量的关系学案 新人教版必修第一册-2-（2)在探究加速度、力与质量三者关系时,先保持其中一个量不变,来探究其他两个量之间的关系，称为控制变量法.（3）当小车质量 M车 m砂时，细绳对小车的拉力大小近似等于砂及桶的总重力 m砂g，称为近似法。(4）通过图像研究实验的结果,称为图像法。(5)在作图时，由 a。M车图像转化为 a。错误!图像，使图线由曲线转化为直线,称为化曲为直法.典型考点 二 实验步骤及注意事项 2在“探究加速度与力

4、、质量的关系”实验中，某组同学用如图所示装置,采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中正确的是（)首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力 平衡摩擦力的方法就是在砂桶中添加砝码,使小车能匀速滑动 每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力 实验中通过在砂桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源 实验中绳子拉力方向跟平板平行 A B C D 答案 D 解析 实验时首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力，故正确；平衡摩擦力的方法就是小车与纸带相连，小车前面不挂砂桶，把小车放在垫有垫

5、块的平板上并给小车一个初速度，看小车能否做匀速直线运动，故错误；每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力,故错误；实验中通过在砂桶中增加砝码来改变小车受到的拉力，故正确；实验中应先接通电源，后放开小车，故错误；实验中绳子拉力方向跟平板平行,故正确.故选 D。典型考点 三 实验数据处理及误差分析 3某同学在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置.量不变即力不变改变小车的质量探究加速度与质量的关系要测量的物理量错误小车与其上砝码的总质量错误小车受的 码夹子细绳低压错误交流电源导线天平带有一套砝码错误刻度尺车砂车砂典型考点一实验原理和方法在探究加速度与 即当小车质量等于砂及桶

6、的总重力实验数据处理的科学方法由图像转化为错误图像所用的科学方法以上各题均选填理2019 版新教材高中物理 第 4 章 第 2 节 实验：探究加速度与力、质量的关系学案 新人教版必修第一册-3-(1）在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为 0。02 s。从比较清晰的点起，每 5 个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，根据图中给出的数据求出该小车的加速度 a _ m/s2(结果保留两位有效数字）.(2）如图丙所示为该同学在探究加速度 a 与力 F 的关系时,根据测量数据作出的 a。F 图像，说明实验存在的问题是 _。答案(1)0。16(2)平

7、衡摩擦力不足或未平衡摩擦力 解析(1)小车的加速度 a错误!错误!m/s20。16 m/s2。（2）由图线可知，当力 F 达到一定值时，小车才有加速度，原因是平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力。典型考点 四 实验创新 4 为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验。其中 G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过 G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间 t1、t2都可以被测量并记录。滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为 M，挡光片宽度为D，光电门间距离为 x，牵引砝码的质量为 m。回答下列问题。量不变即力不变改变小车的质量探究加速度与质量的关系要测量的物理量错误

8、小车与其上砝码的总质量错误小车受的 码夹子细绳低压错误交流电源导线天平带有一套砝码错误刻度尺车砂车砂典型考点一实验原理和方法在探究加速度与 即当小车质量等于砂及桶的总重力实验数据处理的科学方法由图像转化为错误图像所用的科学方法以上各题均选填理2019 版新教材高中物理 第 4 章 第 2 节 实验：探究加速度与力、质量的关系学案 新人教版必修第一册-4-（1)实验开始时应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，判定调节是否到位的方法是 _ _。（2)若取 M 0.4 kg，改变 m的值，进行多次实验,以下 m的取值不合适的一个是 _.A m1 5 g B m2 15

9、 g C m3 40 g D m4 400 g（3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式为_（用 t1、t2、D、x 表示)。答案（1）取下牵引砝码，滑行器放在任意位置都不动(或取下牵引砝码，轻推滑行器,用数字计时器记录的每一个光电门的光束被遮挡的时间 t 都相等)(2)D（3)a错误!解析（1）取下牵引砝码，滑行器放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器，用数字计时器记录的每一个光电门的光束被遮挡的时间 t 都相等。(2）实验要求 m M，而 M 0.4 kg，故当 m 400 g 时不符合要求.（3)滑行器通过光电门 G1时的速度 v1错误!，通过光电门 G2时的速度 v2错误!.滑行器做匀加速运动，根据运动学公式 v22 v错误!2ax，可得 a错误!错误!。量不变即力不变改变小车的质量探究加速度与质量的关系要测量的物理量错误小车与其上砝码的总质量错误小车受的 码夹子细绳低压错误交流电源导线天平带有一套砝码错误刻度尺车砂车砂典型考点一实验原理和方法在探究加速度与 即当小车质量等于砂及桶的总重力实验数据处理的科学方法由图像转化为错误图像所用的科学方法以上各题均选填理