物理必修 第一册2 探究加速度与力、质量的关系教案配套课件ppt

这是一份物理必修 第一册2 探究加速度与力、质量的关系教案配套课件ppt，共25页。PPT课件主要包含了实验探究，科学处理，迁移研析，误差分析，答案1D，答案2m≪M，答案3BC，答案132，学习笔记，实验误差分析等内容，欢迎下载使用。
一、数据处理1.把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中。
以a为纵坐标,F为横坐标,根据数据作a-F图像,通过拟合测量点,作出图像找出规律,分析a与F的关系。
2.把不同质量的小车(小车和钩码)在相同力的作用下产生的加速度大小填在表中。
三、注意事项1.平衡摩擦力不要挂托盘,但小车连着纸带;整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变托盘内砝码的个数还是改变小车及钩码的质量,都不需要重新平衡摩擦力。2.实验条件实验中要使小车和钩码的总质量远大于托盘(包括砝码)的质量。只有如此,托盘(包括砝码)的重力才可作为小车受到的拉力。3.一先一后一按住改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。
4.作图像作图时两坐标轴标度比例要适当,各量须采用国际单位,这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些。要通过尽可能多的点作图线,不在图线上的点应尽可能均匀分布在图线两侧,离图线较远的点应舍去。
类型一　实验原理与探究过程
[例1] 为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示的实验装置:(1)下列说法中符合实际的是　　　。 A.通过同时改变小车的质量和小车受到的拉力,归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B.通过保持小车的质量不变,只改变小车的拉力,就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C.通过保持小车的拉力不变,只改变小车的质量,就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系D.先保持小车的质量不变,研究加速度与力的关系;再保持小车的拉力不变,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
解析:(1)由于实验中有三个变量,在探究过程中采用控制变量法。先通过保持小车的质量不变,只改变小车的拉力,可以归纳出加速度、力二者之间的关系,再通过保持小车的拉力不变,只改变小车的质量,可以得出加速度、质量二者之间的关系,最后可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系,所以D项正确。
[例1] 为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示的实验装置:(2)小车及车中的砝码的总质量用M表示,槽码的质量用m表示,当M与m的大小关系满足　　　 　时,才可以认为细线对小车的拉力大小等于槽码的重力。 
解析:(2)只有当m≪M时,才可认为T≈mg。
[例1] 为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示的实验装置:(3)以下实验操作正确的是　　　。(多选) A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在槽码的牵引下恰好做匀速直线运动B.调节滑轮的高度,使细线与木板平行C.先接通电源,后释放小车D.实验中小车的加速度越大越好
解析:(3)将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂槽码的情况下使小车恰好做匀速直线运动,以使小车受到的重力沿斜面的分力和阻力抵消,那么小车所受的合力就是细线的拉力,故选项A错误;细线的拉力为小车的合力,所以应调节定滑轮的高度使细线与木板平行,故选项B正确;实验时,应使小车尽量靠近打点计时器由静止释放,先接通电源,后释放小车,故选项C正确;实验时,为了减小实验的误差,应使槽码的质量远小于小车的质量,小车的加速度越大,实验误差越大,故选项D错误。
类型二　数据处理与误差分析
[例2] 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)。(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为　　　　m/s2。(结果保留2位有效数字) 
[例2] 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)。
[例2] 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)。(3)保持小车质量不变,改变沙和沙桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F变化的图线,如图丁所示。该图线不通过原点,请你分析其主要原因是　 。 
解析:(3)由图可分析,当加速度a为零时,拉力F并不为零,说明实验前没有平衡摩擦力或者未完全平衡摩擦力。
答案:(3)实验前没有平衡摩擦力或者未完全平衡摩擦力
类型三　方案拓展与实验创新
[例3] 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,当滑块通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录。滑块连同上面固定的挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引钩码的质量为m。回答下列问题。(1)实验开始前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,如何判定调节是否到位?答:　 。 
解析:(1)取下牵引钩码,滑块放在任意位置都不动;或取下牵引钩码,轻推滑块,数字计时器记录的两个光电门的光束被遮挡的时间相等。
[例3] 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,当滑块通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录。滑块连同上面固定的挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引钩码的质量为m。回答下列问题。(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 gB.m2=15 gC.m3=40 gD.m4=400 g
解析:(2)在探究加速度与力关系的实验中,当钩码的质量与滑块连同上面固定的挡光片的总质量的关系是m≪M时,才能近似认为钩码受到的重力等于滑块受到的拉力,故选项D不合适。
[例3] 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,当滑块通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录。滑块连同上面固定的挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引钩码的质量为m。回答下列问题。(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a=　　　　　　　(用Δt1、Δt2、D、x表示)。