高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 实验：探究加速度与力、质量的关系第一课时学案及答案

4.2实验：探究加速度与力、质量关系（一）

【学习目标】

1. 学会用控制变量法研究物理规律

2. 会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的、

3. 通过实验探究加速度与力、质量的定量关系

【基础感知】

实验原理：

     在探究加速度与力、质量三者关系时，先让其中一个量保持不变来探究其他两个量之间的关系

1、探究加速度与力的关系的基本思路：

     保持物体质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系

2、探究加速度与质量的关系的基本思路：

 保持物体所受的力不变，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系

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、小盘、砝码、夹子、细绳、低压交流电源、导线、            、            。

实验步骤：

   1、用天平测出小车和重物的质量分别为、，并把数值记下来。（要远远大于）

   2、按图将实验器材安装好（小车上不系绳）

3、平衡摩擦力（如何平衡？）

4、将重物通过细绳系在小车上，先              后              ，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂重物的重力

   5、保持小车的质量不变，改变所挂重物的重力，重复步骤4，多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好重物的重力、，以及计算出相应纸带的加速度填入表格1中

    6、保持托盘中所放重物的质量不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量，接通电源，放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码

    7、继续在小车上加砝码，重复步骤6，多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码

    8、计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与砝码的总质量填入表格2中

数据处理：

    1、分析加速度和力的关系

    依据表格1，以加速度为纵坐标，以外力为横坐标，做出关系图像

2、分析加速度和质量的关系

    依据表格2，以加速度为纵坐标，以小车及砝码的总质量或为横坐标做出或关系图像

3、实验结论：                                                             

注意事项：

    1、平衡摩擦力时不挂重物，而且平衡摩擦力后，不管以后是改变盘和砝码的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力

    2、实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量

    3、各纸带上的加速度，都应是该纸带上的平均加速度

    4、作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。离直线较远的点可以舍去不予考虑

    5、小车应靠近打点计时器且先接通电源再放手