2018版物理学业水平测试复习：必修1 第十讲 实验：探究加速度与力、质量的关系 含答案
高中物理必修一第四章 运动和力的关系 实验：探究加速度与力、质量的关系
第四章 运动和力的关系
实验：探究加速度与力、
质量的关系
讲师：xxx
目
录
知识讲解
小结
问题引入
速度是描述运动状态的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量，因
此加速度可以说是描述运动状态变化快慢的物理量。力是改变物体运动状态的
原因，惯性大的物体运动状态越难改变，质量是惯性的唯一量度。因此加速度、
，然后释放小车，打
点计时器在纸带上打下一系列点，断开电源，取下纸带，在纸带上标上编号以
便数据处理时使用。
实验器材
4．保持小车的质量不变，多次改变钩码的质量 m，重复步骤 3 再完成 4 次实
验，并算出每条纸带对应的加速度的值，填入表 1 中。
5．用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示作用力 F，即砝码和小桶的总重力 (m
数据记录
M0＝
kg m0＝
kg
钩码的 钩码和小桶
序号 质量
的总重力
m/g
(m＋ m0)g/N
1
2
3
4
5
时间间隔
T/s
位移
x1/cm
连续相等
加速度
位移 时间位移
a/
x2/cm
差
(m·s-2)
Δx＝x2－x1
数据记录
m＋m0＝
序号
1
2
3
4
5
kg
小车的总质量 时间间隔 位移
M/kg
T/s
x1/cm
位移
设计实验
如何保证小车所受的拉力等于槽码所受的重力？
槽码的质量要远远小于小车的质量，除
此之外还要平衡摩擦力。
阻力补偿法：调节木板的倾斜角度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板
2018版高考物理(全国通用)大一轮复习讲义文档：实验四 探究加速度与力、质量的关系含答案
实验四探究加速度与力、质量的关系1.实验原理(1）保持质量不变,探究加速度跟合外力的关系.（2)保持合外力不变，探究加速度与质量的关系。
（3)作出a－F图象和a－错误!图象,确定其关系.2.实验器材小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺。
3。
实验步骤（1)测量：用天平测量小盘和砝码的质量m′和小车的质量m。
（2)安装：按照如图1所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上（即不给小车牵引力）。
图1（3）平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑.(4)操作：①小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源，取下纸带编号码。
②保持小车的质量m不变,改变小盘和砝码的质量m′，重复步骤①。
③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a。
④描点作图,作a－F的图象。
⑤保持小盘和砝码的质量m′不变,改变小车质量m，重复步骤①和③，作a－错误!图象.1.注意事项(1)平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力.在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动.（2)不重复平衡摩擦力.（3）实验条件：m≫m′。
（4）一先一后一按：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，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车.2.误差分析（1)因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力.(2）摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.3.数据处理（1）利用Δx＝aT2及逐差法求a.（2)以a为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比。
探究加速度与力、质量的关系
③根据牛顿第二定律，当满足砝码和砝码盘的总质量
远小于小车的质量时，即 a1＝mMg，为一过原点的直线；
如果不能满足，则 m g－F ＝m a2，F ＝M a2，联立可得
a2＝M
mg ＋m
。
3.(2019·苏北四市第一次调研测试)如图7甲所示是 研究小车加速度与力关系的实验装置，木板置于水平桌 面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连，
填“1”“2”或“3”)。
③调整正确后，他作出的a－F图象末端明显偏离直 线，如果已知小车质量为M，某次所挂钩码质量为m，则 图6中坐标a1应为________，a2应为________。
【题2】
(1) BCD X1/X2
(2)0.4 3
mg (3) M
、Mm+gm
解析 (1)①本实验探究小车质量一定时加速度与 合外力之间的关系，所以两辆小车质量应该相同，但
的加速度大小为________m/s2。
(3)实验中描绘出a－F图象如图丙所示，图象不过坐
标原点的原因是________________________________。
【题3】
(1) BC
(2)0.416、1.48
(3)平衡摩擦力过度
解析 (1)绳子的拉力可以通过拉力传感器测出，不
需要用天平测出砂和砂桶的质量，A 项错误；要调整长
纸带中
P
点瞬时速度大小为
vP
＝x2DTE
＝ 0.103 3 0.02×2
m /s＝2.6 m /s
(2)①由图象可知，当 F ＝0 时，a≠0。也就是说当
绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中
高中物理必修一 实验：探究加速度与力、质量的关系(含练习解析)
实验：探究加速度、力、质量之间的关系【学习目标】1．掌握在研究三个物理量之间关系时，常用的控制变量法2．理解物体的加速度大小与力有关，也与质量有关3．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系4．根据原理去设计实验，处理实验数据，得出结论5．会分析数据表格，利用图象寻求物理规律【要点梳理】要点一、怎样测量（或比较）物体的加速度1．物体做初速为0的匀加速直线运动，测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间，由公式22x a t =算出加速度。
2．可以在运动物体上连一条纸带，通过打点计时器打点来测量加速度。
3．也可以不测加速度的具体数值，而测不同情况下（即不同受力时、不同质量时）物体加速度的比值。
根据22x a t=，测出两初速度为0的匀加速运动在相同时间内发生的位移x 1、x 2，位移比就是加速度之比，即1122a x a x =。
要点二、怎样提供和测量物体所受的恒力在现实中，仅受一个力的情况几乎是不存在的。
一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的，因此，在实验中我们只要测出物体所受的合力即可。
如何为运动的物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？可以在绳的一端挂钩码，另一端跨过定滑轮拉物体，使物体做匀加速运动的力就是物体的合力，这个合力等于钩码的重力。
通过测量钩码的重力就可测得物体所受的合力。
要点三、平衡摩擦力依据上面的方案中做匀变速运动的物体，受的合力并不等于钩码的重力。
这是由于物体在相对运动，还要受到滑动摩擦力。
如何减小滑动摩擦力，使我们所测得的钩码重力尽可能接近于物体所受的合力？①使用光滑的木板；②平衡滑动摩擦力。
将木板一端垫高，让物体从木板上匀速滑下，此时物体的重力分力就等于物体所受的摩擦力。
③平衡摩擦力后，当小车的质量发生改变时，不用再平衡摩擦力。
这是由于sin cos mg mg θμθ=，等式的两边质量可以抵消，即与物体的质量大小没有关系。
第10讲实验探究加速度与力质量的关系20232024年高一物理上学期中期末复习精细讲义
第10讲实验：探究加速度与力、质量的关系——划重点之复习强化精细讲义系列知识点一实验探究过程1.实验原理(控制变量法)(1)保持研究对象(小车)质量不变,探究加速度与合外力的关系；(2)保持合外力(重物的质量)不变,探究加速度与质量的关系。
打点计时器、纸带、小车、一端附有定滑轮的长木板、重物、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺等.(1)小车的质量:用天平测量；(2)小车获得的加速度:往往根据纸带上打出的点并借助△x=aT2求解；(3)小车所受的合外力：平衡摩擦力并满足重物的质量远小于小车的质量时，可以用细绳所挂重物的重力代替小车所受的合外力。
（1）用天平测出小车和重物的质量分别为M0、m0，并把数据记录下来.（2）按上图将实验器材安装好(小车上不系细绳，但安装纸带)。
（3）平衡摩擦力。
在长木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置到打点计时器正常工作时不挂重物的小车在长木板上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)，固定好长木板与薄木板.（4）将重物通过细绳系在小车上，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及此时所挂重物的重力m0g。
（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，使小车每次从同一位置释放，并记录好重物的重力m1g、m2g…（6）保持所挂重物的质量不变,在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量M1，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）继续在小车上加放砝码，重复步骤(6),多做几次实验，记录好小车和砝码的总质量M2、M3…（8）计算出每次实验所得纸带的加速度值。
步骤(4)(5)为探究加速度与力的关系，测a、m；步骤(6)(7)为探究加速度与质量的关系，测a、M;步骤(5)(6)无需重新平衡摩擦力。
(1)平衡摩擦力的目的：为了让细绳拉小车的力等于小车所受的合外力，即T=F合(2)平衡摩擦力的方法：不挂重物时，将长木板倾斜一定角度θ,让小车所受的滑动摩擦力与重力沿长木板方向的分力平衡，即Mgsinθ = μMgcosθ。
高中物理必修一-实验：探究加速度与力、质量的关系
实验：探究加速度与力、质量的关系知识集结知识元实验：探究加速度与力、质量的关系知识讲解实验：探究加速度与力、质量的关系1．实验目的、原理实验目的：验证牛顿第二定律，即物体的质量一定时，加速度与作用力成正比；作用力一定时，加速度与质量成反比．实验原理：利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法，采用控制变量法研究上述两组关系．如图所示，通过适当的调节，使小车所受的阻力忽略，当M和m做加速运动时，可以得到当M>>m时，可近似认为小车所受的拉力T等于mg．本实验第一部分保持小车的质量不变，改变m的大小，测出相应的a，验证a与F的关系；第二部分保持m不变，改变M的大小，测出小车运动的加速度a，验证a与M的关系．2．实验器材打点计时器，纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小桶，细绳，砂，低压交流电源，两根导线，天平，刻度尺，砝码．3．实验步骤及器材（1）用天平测出小车和小桶的质量M和m，把数值记录下来．（2）按下图所示把实验器材安装好．（3）平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止．（4）将砂桶通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使小车运动，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．（5）保持小车的质量不变，改变砂桶中的砂量重复步骤（4），每次记录必须在相应的纸带上做上标记，列表格将记录的数据填写在表内．（6）建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图线以验证a与F的关系．（7）保持砂及小桶的质量不变，改变小车的质量(在小车上增减砝码)，重复上述步骤（5）、（6）验证a与M的关系．4．数据处理及误差分析（1）该实验原理中，可见要在每次实验中均要求M>>m，只有这样，才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力．（2）在平衡摩擦力时，垫起的物体的位置要适当，长木板形成的倾角既不能太大也不能太小，同时每次改变M时，不再重复平衡摩擦力．（3）在验证a与M的关系时，作图时应将横轴用表示，这样才能使图象更直观．5．注意事项（1）在本实验中，必须平衡摩擦力，方法是将长木板的一端垫起，而垫起的位置要恰当．在位置确定以后，不能再更换倾角．（2）改变m和M的大小时，每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器，而且先通电再放小车．（3）每次利用纸带确定a时，应求解其平均加速度．例题精讲实验：探究加速度与力、质量的关系例1.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法中正确的是（）A．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出例2.利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”，下列说法中正确的是（）A．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出例3.某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，下面图甲为其设计的实验装置简图．（1）如图乙所示，为该同学做某次实验得到的纸带，可以判断出这条纸带的运动方向是________．（选“向左”或“向右”）（2）如图丙所示，为该同学根据纸带上的测量数据进行分析处理后所描绘出来的实验图线示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立．则：小车受到沙桶的拉力大小为________N；小车的质量大小为________kg．当堂练习单选题练习1.在验证牛顿第二定律的实验中，按实验要求装置好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请选择出合理的实验顺序．（）（A）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次；（B）保持小车质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次；（C）用天平分别测出小车和小桶的质量；（D）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；（E）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；（F）根据测量数据，分别画出a-F和a-的图线．A．B、D、C、E、A、F B．D、C、E、B、A、FC．C、E、A、B、F、D D．A、B、C、D、E、F练习2.在验证牛顿第二定律的实验中：某组同学用如图（甲）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，下列措施中不需要和不正确的是（）①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②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源．A．①③⑤B．②③⑤C．③④⑤D．②④⑤练习3.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置．下列说法中正确的是（）A．小车释放时应靠近定滑轮B．平衡摩擦力时应将砝码盘与小车相连C．电磁打点计时器应实验低于6V的直流电源供电D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量练习4.如图所示，在“验证牛顿运动定律”的实验中，下列做法不正确的是（）A．拉小车的细线应该与长木板平行B．小桶和砂的总质量应远小于小车的总质量C．平衡摩擦力时，必须通过细线挂上小桶和砂D．小车应紧靠打点计时器，先接通电源再释放小车练习5.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列做法中正确的是（）A．实验时，先接通打点计时器电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出练习6.利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”，下列说法中正确的是（）A．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车B．平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上C．改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力D．小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出填空题练习1.在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某小组设计了如图甲所示的实验装置．图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止．（1）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使________；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量________小车的质量（选填“远大于”、“远小于”、“等于”）．（2）实验中获得数据如下表所示：其中小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g．实验次数小车拉力F/N位移x/cm1Ⅰ0.1Ⅱ0.246.512Ⅰ0.229.04Ⅱ0.343.633Ⅰ0.341.16Ⅱ0.444.804Ⅰ0.436.43Ⅱ0.545.56在第1次实验中小车Ⅰ从图乙中的A点运动到B点，则表中空格处的测量结果应该是_________．通过分析，可知表中第_______次实验数据存在明显错误，应舍弃．练习2.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图a所示的实验装置，把附有滑轮的长木板平放在水平的实验桌上．小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车所受拉力用F表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出．（1）如图b为甲同学根据测量数据作出的a﹣图线，图线不过原点的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过（填“大”或“小”）；图线的AB段明显偏离直线的原因是．（填选项前字母）A．所挂钩码的总质量过小B．小车与轨道之间存在摩擦C．所用小车的总质量越来越大D．所用小车的总质量越来越小（2）乙、丙同学用同样器材做实验，所用小车总质量分别为M 乙和M 丙，画出了各自得到的a﹣F 图线如图c 所示，由图线可知M 乙M 丙（填“＞”、“=”或“＜”）．（3）在处理数据时，总是把托盘和砝码的重力当作小车所受牵引力．而实际上小车所受牵引力比托盘和砝码的总重力要一些（选填“大”或“小”）．因此，为使实验结论的可信度更高一些，应使托盘和砝码的总质量尽可能一些（选填“大”或“小”）．练习3.某同学用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．（1）实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是_________________________________________．（2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A 、B 、C 、D 、E ，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A 点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a =______m/s 2．（结果保留两位有效数字）（3）实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度．根据测得的多组数据画出a -F 关系图线，如图丙所示．试分析：图线不通过坐标原点O 的原因是___________________________；曲线上部弯曲的原因__________________________．练习4.某实验小组在实验室做“探究加速度与力、质量的关系”实验：（1）甲同学在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示｡实验次数物体质量m（kg）物体的加速度a（m/s2）物体质量的倒数1/m（1/kg）10.200.78 5.0020.400.38 2.5030.600.25 1.6740.800.20 1.255 1.000.16 1.00根据表中的数据，在图1所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出图象｡②由a-图象，你得出的结论为_____________________________________________｡③物体受到的合力大约为_______N｡（结果保留两位有效数字）（2）乙同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出的a-F图象如图2所示，则该图象中图线不过原点的原因是：__________________，小车的质量为________kg．（保留两位有效数字）练习5.在做“探究加速度与力、质量关系”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．（1）当M与m的大小关系满足__________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量m一定，改变小车及车中砝码质量M，测出相应的加速度，采用图象法处理数据，为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做_______的图象（填“a-M”或“a-”）．（3）如图2（a）是甲同学根据测量数据做出的a-F图线，说明实验存在的问题是_______________________________（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线，如图2（b）所示，两个同学做实验的哪一个物理量取值不同？答：_______________________________________．（5）若实验得到如图3所示的一条纸带，相邻两个计数点的时间间隔为T，B、C两点的间距x2和D、E两点的间距x4已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为______________．练习6.某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验．如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．（1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为____________；（2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d=___________cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t，则小车经过光电门时的速度为____________（用字母表示）；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2-m线性图象（如图丙所示），从图线得到的结论是：在小车质量一定时，____________________．（4）某同学在作出的v2-m线性图象不通过坐标原点，开始实验前他应采取的做法是（）A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动．练习7.为了探究物体的加速度与质量的关系，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置，装置中有电火花打点计时器、纸带、带滑轮的长木板（滑轮光滑）、垫块、小车和砝码（总质量用M 表示）、砂和砂桶（总质量用m表示）、刻度尺等，请回答下列问题：（1）实验误差包含偶然误差和系统误差，本实验中纸带与打点计时器、小车与长木板之间的摩擦和空气阻力对实验的影响属于__________（填“偶然误差”或“系统误差”）．（2）按如图的方式将长木板有计时器的一端适当垫高，以平衡摩擦力，使小车能带动纸带在长木板上做匀速运动．（3）探究小车的加速度与其质量的关系时，可以通过改变小车中砝码的个数来改变小车的质量．在完成本实验时，为了使沙桶和沙的总重力近似地等于小车的牵引力，则沙桶和沙的总质量与小车和砝码的总质量的关系应满足____________．（4）在完成实验操作后，将得到的数据用图象进行处理，则小车加速度的倒数与小车和砝码的总质量M的函数图象正确的是_________．练习8.某同学在实验室用如图甲所示的实验装置探究加速度与质量关系的实验．（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，需将长木板的右端垫高，在______（选填“有”或“没有”）沙桶拖动下，轻推一下小车，使小车能拖动穿过打点计时器的纸带做____________________．（2）通过改变________（选填“沙和沙桶”或“小车”）的质量，可探究加速度与_______（选填“小车”或“沙和沙桶”）质量的关系；（3）如果某次实验打出的纸带如图乙所示，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，A、B、C到O点的距离在图中乙标出，所用交流电的频率为f，则测出小车运动的加速度为_______________．练习9.某物理兴趣小组的同学用图甲所示装置来“验证牛顿第二定律”．同学们在实验中，都将砂和小桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变小桶中砂的质量改变拉力．为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要平衡摩擦力．①下列器材中不必要的是______（填字母代号）．A．低压交流电源B．秒表C．天平（含砝码）D．刻度尺②下列实验操作中，哪些是正确的_________（填字母代号）．A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器的电源C．平衡摩擦力时，将悬挂小桶的细线系在小车上D．平衡摩擦力时，让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带③图乙是某同学实验中获得的一条纸带．A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T．A、B间的距离为x1，A、C间的距离为x2，则小车的加速度a=__________（用字母表达）．④图丙是小刚和小芳两位同学在保证小车质量一定时，分别以砂和小桶的总重力mg为横坐标，以小车运动的加速度a为纵坐标，利用各自实验数据作出的a-mg图象．a．由小刚的图象，可以得到实验结论：_____________________________________．b．小芳与小刚的图象有较大差异，既不过原点，又发生了弯曲，下列原因分析正确的是__________（填字母代号）．A．图象不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过大B．图象不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过小C．图象发生弯曲，可能是砂和小桶的质量过大D．图象发生弯曲，可能是小车的质量过大⑤正确平衡摩擦力后，小组中一位同学保持砂和小桶总重力mg不变，通过在小车上增加砝码改变小车质量，进行实验并得到实验数据．处理数据时，他以小车和砝码的总质量M为横坐标，为纵坐标，作出-M关系图象，示意图如图丁所示，发现图线从纵轴上有截距（设为b）．该同学进行思考后预测：若将砂和小桶总重力换成另一定值（m+△m）g，重复上述实验过程，再作出-M图象．两次图象的斜率不同，但截距相同均为b．若牛顿定律成立，请通过推导说明该同学的预测是正确的．练习10.用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板和弹簧测力计均水平固定．（1）实验时，一定要进行的操作是____________a．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数；b．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带c．用天平测出砂和砂桶的质量d．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量（2）以弹簧测力计的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a-F图象可能正确的是_______（3）若小车匀速运动时，测力计的示数为F，则小车受到的摩擦力为___________（4）若求出的a-F图象的斜率为k，则小车的质量为__________．。
高一物理必修一实验探究加速度与力质量的关系的知识点
高一物理必修一实验探究加速度与力质量的关系的知识点高一物理必修一试验探究加速度与力质量的关系的学问点篇1●加速度与力的关系1、试验的基本思路保持物体的质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系。
2、试验设计(1)试验器材：打点计时器、纸带、小车、细绳、一端附有定滑轮的长木板、砝码、低压沟通电源、10g左右的等质量粗铁丝圈若干、刻度尺(2)试验步骤①用天平测出小车和粗铁丝圈的质量M和m把数值记录下来;②按***把试验器材安装好先不挂上粗铁丝圈(即不给小车加牵引力);③平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板;反复移动木板的位置直至小车在斜面上运动时保持匀速运动状态(先接通电源，再用手给小车一个初速度，若在纸带上打出的点子的间隔基本上匀称才表明平衡了摩擦力，否则必需调整小木板的位置)，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。
④在细绳上挂1个粗铁丝圈先接通电源再放开小车，取下纸带;⑤保持小车的质量不变，在细绳上挂2个、3个粗铁丝圈，重复步骤④，取下纸带。
(3)试验数据的分析依据记录的数据，作出a-F***象，即在右***中描点、连线。
通过连线可知，在误差允许的范围内，所描绘各点大致分布在同一条过坐标原点的直线上。
(4)试验结论当保持物体的质量不变时，物体产生的加速度a与所受力F成正比。
●加速度和质量的关系1、试验的基本思路保持物体所受的力相同，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。
2、试验的操作步骤如***，取小车(车上放砝码)讨论，在拉力不变的状况下(钩码肯定)，转变小车上的砝码个数，打出几条不同的纸带。
记录小车及车上的砝码的质量，求出其运动的加速度。
3、试验数据的分析依据记录的数据作出力F不变时，a-m和a-1/m的***象。
在坐标纸上描点、连线。
由***甲可知，当F不变时，m越大，a越小，有可能成反比。
2020年高考物理二轮复习讲义：必修一 第十讲 实验：探究加速度与力、质量的关系
第十讲实验：探究加速度与力、质量的关系1. 探究加速度与力、质量的关系实验采用了法．即控制小车不变，研究小车的加速度与受力的关系；控制小车不变，研究小车的加速度与其质量的关系．2. 探究加速度与力、质量的关系的实验所需的器材有：一端有滑轮的长木板、打点计时器和纸带、交流低压电源、沙桶和沙子、小车和砝码、细线、导线、和．实验前还要平衡摩擦力，具体做法是．3. 在不改变小车质量的情况下，多次改变沙桶和沙子的总质量，用打点计时器打出多条纸带，记录数据后计算出不同外力作用下小车的加速度值，作出a-F的图象．如果图象是，则表明小车的加速度跟外力成正比．在不改变沙桶和沙子的总质量的情况下，多次改变小车的总质量，用打点计时器打出多条纸带，记录数据后计算出小车总质量不同时的加速度值，作出的图象．如果图象是过原点的一条直线，则表明小车的加速度跟质量成反比．1. 小车应靠近打点计时器且先接通电源再放手．2. 根据打点计时器打出的纸带计算加速度，仍然用公式a＝Δx T2计算．3. 实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和重物的总质量．4. 平衡摩擦力不够或过多都会导致作出的图象不通过原点，沙桶和沙子的总质量过大会导致图线弯曲．【例1】(2016届连云港学业水平模拟)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：(1) 某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示．请你指出该装置中的错误或不妥之处(写出两处即可)：①；②．(2) 改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验，下图是他实验中得到的一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻计数点，相邻计数点的时间间隔是0.10s，标出的数据单位为cm，则打点计时器在打C点时小车的瞬时速度是m/s，根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为m/s2.(计算结果保留两位有效数字)笔记：【例2】(2017届连云港学业水平模拟)在采用如图所示的实验探究加速度与力、质量的关系时，按实验要求安装好器材后，应按一定的步骤进行实验，下列给出供选择的操作步骤：A. 保持小盘和重物的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次；B. 保持小车质量不变，改变小盘中重物的质量，测出加速度，重复几次；C. 用天平测出小车和沙子的质量；D. 在长木板没有定滑轮的一端垫上厚度合适的垫木，平衡摩擦力；E. 根据测出的数据，分别画出加速度和力的关系图线及加速度和质量的倒数关系图线；F. 用停表测出小车运动的时间；G. 将放有重物的小盘用细线通过定滑轮系到小车上，接通电源，释放小车，在纸带上打出一系列的点．(1) 以上步骤中，不必要的步骤是，正确步骤的合理顺序是．(填字母)(2) 某同学在实验中保持拉力不变，得到了小车加速度随质量变化的一组数据，如下表所示． 实验次数加速度a/(m ·s －2) 小车与砝码总质量 m/kg 小车与砝码总质量的倒数 m －1/kg －1 10.29 0.20 5.0 20.25 0.25 4.0 30.22 0.30 3.3 40.18 0.35 2.9 5 0.16 0.40 2.5请你在如图所示方格中建立合适坐标系并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线．笔记：1. (2014年江苏省普通高中学业水平测试)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示. 实验中，为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力，则盘和重物的总质量m 与小车的质量M 应满足的关系是( )A. m远大于MB. m远小于MC. m略大于MD. m略小于M2. (2015年江苏省普通高中学业水平测试)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是()A BC D3. (2016年江苏省普通高中学业水平测试)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为直观判断加速度a和质量m之间的关系，应根据实验数据作出的图象是()A. a-m图象B. a-m2图象C. a-1m图象 D. a-1m2图象4. (2017年江苏省普通高中学业水平测试)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学在坐标纸上画出四张a-1m关系图线．其中作图正确的是()A B CD1. (2018届无锡学业水平模拟)某学生做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，在平衡摩擦力时．把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的aF关系可用下列哪个图象表示？(图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)()A B C D2. (2017届宿迁学业水平模拟)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，实验装置如图所示. 在实验过程中：(1) 打点计时器应该与(选填“交流”或“直流”)电源连接；在闭合开关前，将小车放置在靠近(选填“滑轮”或“打点计时器”)一端．(2) 在探究过程中，该同学打出了一条纸带，并在纸带上连续取几个计数点，如下图所示，自A点起，相邻两点间的距离分别为10.0mm、16.0mm、22.0mm、28.0mm.已知相邻计数点的时间间隔为0.1s，则打D点时小车的速度为m/s，整个过程中小车的平均加速度为m/s2.第十讲实验：探究加速度与力、质量的关系【知识扫描】1. 控制变量质量受力2. 天平刻度尺适当抬高长木板没有滑轮的一端，让未挂上沙桶的小车能匀速下滑3. 过原点的一条直线a 1m【典例透析】【例1】解析：(1) 打点计时器应该使用交变电流，小车离定滑轮太近，未平衡摩擦力等．(2) vC ＝s2＋s32ΔT＝0.23m/s a ＝s3＋s4－s1－s24ΔT2＝0.6m/s2. 答案：(1) ① 图中为直流电源 ②小车离打点计器较远 ③未平衡摩擦力(长木板未有一小倾角)(任选两个) (2) 0.23 0.60【例2】 解析：(1) 打点计时器本身是计时仪器，小车运动时间可由纸带上的点数来确定，故不需要用停表计时；在本实验中应首先平衡摩擦力才可去做实验．(2) “a 与m 成反比”实际上就是“a 与1m 成正比”，以a 为纵坐标，以1m 为横坐标建立坐标系，选取适当的标度，描出坐标点，连线得到图象如下图所示．答案：(1) F DCGBAE (2) 见解析【真题荟萃】1. B2. B3. C4. A【仿真体验】1. C2. (1) 交流 打点计时器 (2) 0.25 0.6。
2018年高考物理考点一遍过专题12实验_探究加速度与力、质量的关系(含解析)
专题12 实验_探究加速度与力、质量的关系1．实验步骤（1）用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m和m′，把数据记录在表格中；（2）把实验器材安装好，平衡摩擦力；（3）在小盘里放入适量的砝码，把砝码和小盘的质量m′记录在表格中；（4）保持小车的质量不变，改变砝码的质量，按上面步骤再做5次实验；（5）算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格中；（6）用纵坐标表示加速度a，横坐标表示合外力，即砝码和小盘的总重力m′g，根据实验数据在坐标平面上描出相应的点，作图线；（7）用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车质量的倒数，在坐标系中根据实验数据描出相应的点并作图线。
2．注意事项（1）平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车受到的阻力。
在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着打点的纸带匀速运动；（2）不重复平衡摩擦力；（3）实验条件：m≫m′；（4）一先一后一按：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，再释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车。
3．误差分析（1）因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力；（2）摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差；4．数据处理（1）利用Δx=aT2及逐差法求a；（2）以a为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比；（3）以a 为纵坐标，m1为横坐标，描点、连线，如果该线过原点，就能判定a 与m 成反比。
某实验小组应用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M ，单个砝码质量为m ，打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz ，动滑轮轻质。
实验步骤如下：A ．按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B ．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；C ．挂上砝码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D ．改变砝码的数量，重复步骤C ，求得小车在不同合力作用下的加速度。
高一物理(人教版)必修第一册精品讲义—实验：探究加速度与力、质量的关系
高一物理（人教版）必修第一册精品讲义—实验：探究加速度与力、质量的关系课程标准课标解读1．明确影响物体加速度的两个因素——力和质量。
2．学会测量物体的质量、加速度和受到的力，通过实验探究加速度与力、质量的关系。
3．会运用图像法处理实验数据，得出实验结论。
4．体会“控制变量法”对研究问题的意义。
1、经历探究加速度与力、质量的关系的设计过程，能够依据要求进行实验设计，学会选择合理的实验方案进行探究实验。
2、经历用图像法处理数据的过程，从图像中发现物理规律，培养学生收集信息、获取证据的能力。
3、经历实验操作和测量的过程，知道如何平衡摩擦力、减小系统误差等操作方法，体会探究过程的科学性和严谨性，培养与人合作、学会分享的团队精神。
知识点01实验原理(1)保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系．(2)保持合外力不变，探究加速度与质量的关系．(3)作出a－F图象和a－1m图象，确定a与F、m的关系．【即学即练1】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验步骤中，下列做法中正确的是()A．同时改变拉力F和小车质量m的大小B．先保持小车质量m不变，研究加速度a与拉力F的关系，再保持F不变，研究a与m的关系，最后导出a与m及F的关系C．只改变拉力F的大小，小车质量m的大小始终保持不变D．只改变小车质量m的大小，拉力F的大小始终保持不变解析：该实验采用的是“控制变量法”，即保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者间的关系，B选项正确，A、C、D选项错误．答案：B知识点02实验器材小车、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、刻度尺、坐标纸．知识点03实验过程1、测量：用天平测量槽码的质量m′和小车的质量m.2、安装：按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂槽码的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)．3、平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑．4、操作：①槽码通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源，取下纸带，编号码．②保持小车的质量m不变，改变槽码的质量m′，重复步骤①.③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，计算加速度a.④描点作图，作a－F的图象．⑤保持槽码的质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤①和③，作a－1m图象．【即学即练2】几位同学在研究加速度a和力F、质量m的关系时，设小车质量和车上砝码质量之和为M，砂及砂桶的总质量为m，分别得出如图中四条图线，其中图A、B、C是a-F图线，图D是a-1M图线，其中没有平衡摩擦力的是()解析：分析图A可知，当拉力不为零时，加速度为零，说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，A选项正确；图B中，图象不过坐标原点，在纵轴上有截距，说明木板垫起的太高，平衡摩擦力过度，B选项错误；图C中，随着拉力的增大，即砂和砂桶质量的增大，不再满足砂和砂桶远小于小车的质量时，图象上部会出现弯曲现象，C选项错误；同理，小车总质量M逐渐减小，不满足M远大于m，图象上部出现弯曲现象，D选项错误．答案：A知识点04数据处理1、利用逐差法或v－t图象法求a.2、)以a为纵坐标，F为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，说明a 与F 成正比．3、以a 为纵坐标，1m 为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，就能判定a 与m 成反比．【即学即练3】若已知两个物体间的某种力F 与两物体间距离r 的平方成反比，即F ＝kr 2(k 是与r 无关的常数)．现要设计实验验证该关系，实验后利用得到的数据作图，利用图象研究F 与r 的关系，下列四种坐标系应选用的最佳坐标系是()解析：因为F 与两物体间的距离r 的平方成反比，即F ＝kr 2，所以F 与r 的关系在图象D 中应该是过原点的直线，故最佳坐标系应该是D 图．答案：D 知识点05注意事项1、开始实验前首先平衡摩擦阻力：适当垫高木板不带定滑轮的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力．在平衡摩擦阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动．2、实验过程中不用重复平衡摩擦力．3、实验必须保证的条件：m ≫m ′.4、一先一后一按：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．【即学即练4】用打点计时器测量加速度，探究加速度与力、质量的关系时，需要平衡摩擦力．平衡摩擦力时，应该让小车()A．挂上钩码，拖上纸带，开动打点计时器B．不挂钩码，拖上纸带，开动打点计时器C．挂上钩码，不拖纸带D．不挂钩码，不拖纸带解析：在调整小车是否能匀速运动时是不挂钩码，拖上纸带，打点来判定，点迹均匀等距离即可．答案：B知识点06误差分析1、实验原理不完善：本实验用槽码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于槽码的总重力．2、平衡摩擦阻力不准确、质量测量不准确、计数点间距离测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差．【即学即练5】某次“探究加速度a跟物体所受合力F和质量m的关系”实验过程是：(1)图甲所示为实验装置图。
高一物理必修一实验：探究加速度与力、质量的关系
1 / 17高一物理必修一实验：探究加速度与力、质量的关系一．知识点归纳知识点一 加速度与力的关系保持物体的质量不变，物体所受的外力越大，物体的加速度越大；物体的加速度与物体所受的外力成正比． 作出加速度a 与物体所受的外力F 的关系图像，以加速度a 为纵轴，外力F 为横轴，a －F 图像应为一条过原点的倾斜直线．如图所示．知识点二 加速度与质量的关系保持物体所受的外力不变，物体的质量越大，加速度越小；物体的加速度与物体的质量成反比．作出加速度a 与物体质量的倒数1m 的关系图像，以加速度a 为纵轴，质量的倒数1m 为横轴，a －1m 图像应为一条过原点的倾斜直线．如图所示．知识点三 实验思路采用控制变量法：在该实验中有三个变量，为了研究问题方便，可先控制一个量不变，观察另外两个量的变化情况，从而确定三者的关系．2 / 17(1)加速度与力的关系①实验基本思路：控制物体的质量m 不变，测量物体在不同的力F 作用下的加速度a ，分析a 与F 的关系． ①实验数据的分析：设计表格，记录数据．在如下图所示的坐标系内，作出a －F 图像．分析：若图像是过原点的直线，则a ①F ；若图像不是直线，再作其他分析． (2)加速度与质量的关系①实验基本思路：控制物体所受的力F 不变，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度a ，分析a 与质量m 的关系．①实验数据的分析：设计表格，记录数据.猜想：F 相同，m 越大，a 越小，是否有“a 与m 成反比”或“a 与m 2成反比”？从最简单的情况入手，若a 与m 成反比，则a 与1m 成正比．所以，建立如下图所示的坐标系，作出a －1m 图像．3 / 17分析：若a －1m 图像是过原点的直线，则a 与m 成反比．知识点四 物理量的测量、进行实验1．本实验有三个需要测量的物理量：a 、F 、m .质量可用天平测量，a 与F 如何测量呢？ (1)如何测量(或比较)小车的加速度①利用打点计时器打出纸带，由Δx ＝aT 2来计算加速度．①由a ＝2xt 2可知，如果测出两个初速度为零的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移x 1、x 2，则位移之比就等于加速度之比，即a 1a 2＝x 1x 2.(2)怎样提供并测量小车所受的力实验中力F 的含义可认为是小车受到的合力．实验装置如下图所示．小车在槽码重力的作用下做匀加速运动．由于槽码也有加速度，因此牵引小车做匀加速运动的力并不等于槽码的重力．如果实验中要把槽码的重力作为牵引小车做匀加速运动的外力，就必须注意控制实验条件，把握好以下两点．①平衡摩擦阻力：即通过垫高木板，让小车在不挂槽码时受到的阻力跟小车的重力沿斜面方向的分力平衡． ①让槽码的质量远小于小车的质量． 2．进行实验(1)用天平分别测出槽码的质量，并记录数值．(2)按上图将实验器材安装好(小车上不系绳)．(3)平衡摩擦力：把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，使小车在不挂槽码的情况下，能沿木板做匀速直线运动(打点计时器打出的纸带上相邻点之间的距离相等)．(4)把小车停在靠近打点计时器处，挂上槽码，先接通电源，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出一条纸带．计算槽码所受的重力，即小车所受的合外力，由纸带计算出小车的加速度，并把槽码的重力和对应的加速度记录在表格中．(5)改变槽码的个数，重复步骤(4)，并多做几次．(6)保持槽码个数不变，在小车上放上重物改变小车的质量，让小车在木板上运动打出纸带．计算重物和小车的总质量，并由纸带计算出小车对应的加速度．(7)改变小车上重物的个数，重复步骤(6)，并多做几次，所对应的质量和加速度也需记录在表格中．(8)用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点．若这些点在一条直线上，便证明了加速度与力成正比，如图甲所示．(9)用纵坐标表示加速度，横坐标表示小车和车上重物总质量的倒数，在坐标平面上根据实验数据画出相应的点，如果这些点在一条直线上，就表明加速度与质量成反比．如图乙所示．知识点五误差分析、注意事项1．注意事项(1)注意平衡摩擦力．即通过垫高调整好一个合适的斜面，使小车的重力沿斜面方向的分力恰好与小车受到的摩擦力平衡．在平衡摩擦力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．4/ 175 / 17如果没有平衡摩擦力或摩擦力没有平衡好，实验中作出的a －F 或a －1m图像不过原点．如出现下图所示图线①，说明平衡摩擦力时，平衡过度了．即拉力F ＝0时，已产生加速度，其加速度是由“重力的分力”形成的．如出现图中图线①，说明平衡摩擦力不够或根本没有平衡摩擦力，因为拉力为F 0时才产生加速度． (2)整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变槽码的质量还是改变小车和重物的质量，都不需要重新平衡摩擦力．(3)每条纸带必须满足在小车与车上所加重物的总质量远大于槽码的质量的条件下打出．只有如此，槽码的重力才可视为小车受到的拉力．若实验中得到的图像如右图所示，拉力F 很大时AB 段明显偏离直线，说明此时槽码的质量太大，不满足远小于小车和车中重物的总质量的条件．(4)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，并先接通电源，再放开小车，且在小车到达滑轮前按住小车．(5)要使尽可能多的点在所作的直线上，不在直线上的点应尽可能对称地分布在所作直线的两侧，远离的点直接舍去．2．实验误差产生原因及减小误差的方法系统误差：本实验用小盘和砝码的总重力mg 代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力．小盘和砝码的总质量越接近于小车的质量，误差越大；反之，小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，由此引起的误差就越小．因此，要求小盘和砝码的总质量远小于小车的质量是为了减小因实验原6 / 17理不完善而引起的误差．偶然误差：摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差．二、题型分析题型一 实验原理和实验操作【例1】在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码的总质量用M 表示，盘及盘中的砝码的总质量用m 表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上的由打点计时器打出的点计算得出．(1)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盘和盘中砝码的重力． (2)一组同学在保持盘及盘中的砝码质量一定的情况下，探究加速度与小车质量的关系．以下做法正确的是( )A ．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细线绕过定滑轮系在小车上B ．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C ．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源D ．用天平测出m 和M ，之后可直接用公式a ＝mgM求出小车运动的加速度(3)在保持小车及车中的砝码质量M 一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，两位同学得到的a －F 关系分别如图中甲、乙所示(a 是小车的加速度，F 是细线作用于小车的拉力)．出现以下情况的原因分别是：甲图：_____________________________________________________________.乙图：_____________________________________________________________.题型二数据处理和误差分析【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关系的实验，如图甲为实验装置简图(交变电流的频率为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(结果保留两位有效数字)．(2)保持沙和沙桶的总质量不变，改变小车质量m，分别得到小车的加速度a与质量m及对应的1m数据，如表所示：请在如图丙所示的方格坐标纸中画出a－1m图线，并依据图线求出小车的加速度a与质量倒数1m之间的关系式：______________．(3)保持小车的质量不变，改变沙和沙桶的总质量，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，其主要原因是__________________________________________________________________________7/ 178 / 17【方法技巧】____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________题型三 实验改进与创新【例3】(2019-2020学年·宛城高一月考)某实验小组用如图1所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系．用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起，木板的右端固定了两个打点计时器，将两个质量相等的小车A 、B 放置在木板右端，用细线绕过滑轮组后与两小车相连．两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起．将两个打点计时器接在同一个电源上，确保可将它们同时打开或关闭．实验时，甲同学将两小车按住，乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码，再接通电源使打点计时器开始工作．打点稳定后，甲将两辆小车同时释放．在小车撞到定滑轮前，乙断开电源，两打点计时器同时停止工作，取下两条纸带，通过分析处理纸带记录的信息，可以求出两小车的加速度，进而完成实验．请回答以下问题：(1)图2为小车A 后面的纸带，纸带上的0，1，2，3，4，5，6为每隔4个打印点选取的计数点，相邻两计数点间的距离如图2中标注，单位为 cm.打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，则小车A 的加速度a 1＝________ m/s 2(结果保留两位有效数字)，同样测出小车B 的加速度a 2，若a 1①a 2近似等于________，就可说明质量一定的情况下，物体的加速度与力成正比．(2)丙同学提出，不需测出两小车加速度的数值，只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离x 1、x 2，也能完成实验探究，若x 1①x 2近似等于________，也可说明质量一定的情况下，物体的加速度与力成正比，理由是____________________．【方法技巧】____________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。
2018版高中物理必修1学案：第六章 力与运动 6-2实验：
第2节(一)实验：探究加速度与力、质量的关系一、实验目的1．学会用控制变量法探究物理规律。
2．探究加速度与力、质量的关系。
3．掌握利用图象处理数据的方法。
二、实验原理采用控制变量法，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．控制小车的质量M不变，分析加速度a与力F的关系。
2．控制砝码和小盘的质量不变，即力F不变，改变小车的质量M，分析加速度a与M的关系。
三、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、重物、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
四、实验步骤1．测质量：用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M0。
2．安装器材：按如图所示将实验器材安装好(小车上不系绳)。
3．平衡摩擦力：把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，使小车在不挂小盘和砝码的情况下，能沿木板做匀速直线运动(纸带上相邻点的间距相等)。
4．测a、F(1)把小车停在打点计时器处，挂上小盘和砝码，先接通电源，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出一条纸带，纸带记录了小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂小盘和砝码的总重力mg。
(2)保持小车的质量不变，改变小盘中砝码的质量，重复步骤(1)，多做几次实验，并记录好相应纸带的编号及所挂小盘和砝码的总重力m2g、m3g…5．测a、M(1)保持小车所受的合外力不变，在小车上加钩码，接通电源后放开小车，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及小车和钩码的总质量M1。
(2)继续在小车上增加钩码，重复步骤(1)，多做几次实验，在每次实验得到的纸带上标上号码及小车和钩码的总质量M2、M3…6．用公式Δs＝aT2或a＝2sT2求得小车的加速度a，将得到的数据填入相应表格中，以便进行数据验证。
五、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规律，分析a与F的关系。
2018版物理浙江版必修一文档：第四章 牛顿运动定律2
2实验：探究加速度与力、质量的关系一、实验器材小车、砝码、小桶、砂、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平.二、实验原理实验的基本思想——控制变量法1.保持研究对象即小车的质量不变，改变小桶内砂的质量，即改变作用力，测出小车的对应加速度，验证加速度是否正比于作用力.2.保持小桶中砂的质量不变，即保持作用力不变，改变研究对象即小车的质量，测出对应不同质量的加速度，验证加速度是否反比于质量.3.要测的是：(1)小车与砝码的总质量M.(2)小车受的拉力F(小桶和桶内砂的总重力).(3)小车的加速度.三、实验步骤1.用天平测出小车的质量M，并把数值记录下来.2.按图1所示的装置把实验器材安装好.图13.平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块，多次移动木块位置，直到轻推小车，使小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动为止.4.在小桶里放入适量的砂，用细线绕过定滑轮系在小车上，在小车上加放适量的砝码，用天平测出小桶和砂的质量m，并记录下来.先接通电源，再放开小车，待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带.5.保持小车的质量不变，改变砂和小桶的质量，按步骤4再做5次实验.6.在每条纸带上选取一段比较理想的部分，算出每条纸带对应的加速度的值并记录在表格的相应位置.7.用纵坐标表示加速度，横坐标表示作用力，根据实验结果画出小车运动的a－F图象，从而得出a、F之间的关系.8.保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，求出相应的加速度，并设计表格如下.根据实验结果画出小车运动的a－1M图象，从而得出a、M之间的关系.9.整理实验器材，结束实验.四、注意事项1.实验中应先接通电源后释放小车.2.在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源.用手轻轻地给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点间隔均匀，表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡.3.改变砂的质量过程中，要始终保证砂桶(包括砂)的质量远小于小车的质量.4.作图时应使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能地分布在直线的两侧，但若遇到个别偏离较远的点可舍去.一、实验方案的设计及数据处理例1 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某次实验测得如下数据：当M 一定时，a 与F 的关系如表一所示；当F 一定时，a 与1M的关系如表二所示.表一表二(1)在如图2所示的相应坐标系中，根据表一、表二所给数据作出图象.图2(2)在研究a 与M 的关系时，作了a －1M 图象，而没作a －M 图象，那么作a －1M 图象有何优点？答案 (1)作出图象如图所示(2)a －M 图象是曲线，难以找出规律；a －1M图象是直线，容易找出规律.1.三个物理量的测量方法——近似法本实验的研究对象：放在长木板上的小车.(装置如图3所示).图3(1)小车质量的测量利用天平测出，在小车上增减砝码可改变小车的质量.(2)拉力的测量当小桶和砂的质量远小于小车的质量时，可以认为小桶和砂的重力近似等于对小车的拉力，即F≈mg.(3)加速度的测量：逐差法.2.实验数据的处理方法——图象法、“化曲为直”法(1) 研究加速度a和力F的关系以加速度a为纵坐标，力F为横坐标，根据测量数据描点，然后作出图象，如图4所示，若图象是一条通过原点的直线，就能说明a与F成正比.图4(2)研究加速度a与质量M的关系如图5甲所示，因为a－M图象是曲线，检查a－M图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难.若a和M成反比，则a与1M必成正比.我们采取“化曲为直”的方法，以a为纵坐标，1M为横坐标，作出a－1M图象，若a－1M图象是一条直线，如图乙所示，说明a与1M成正比，即a与M成反比.图5二、实验注意事项及误差分析例2某实验小组利用图6所示的装置探究加速度与力、质量的关系.图6(1)下列做法正确的是________(填字母代号).A.调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C.实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度(2)图7是甲、乙两同学根据实验数据画出的图象.图7形成图线甲的原因是_____________________________________________________________. 形成图线乙的原因是_____________________________________________________________. 答案(1)AD(2)长木板倾角过大未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够解析(1)实验中细绳要与长木板保持平行，A项正确；平衡摩擦力时不能将装有砝码的砝码桶通过细绳绕过滑轮拴在木块上，这样无法平衡摩擦力，B项错误；实验时应先接通打点计时器的电源再放开木块，C项错误；平衡摩擦力后，改变木块上的砝码的质量后不需要再重新平衡摩擦力，D项正确.(2)图线甲中F＝0时，木块就有了加速度，可见是长木板倾角过大.图线乙中，有了拉力时，加速度仍为0，说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.三、对实验方法的探究例3 两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码(图8甲).小车所受的水平拉力F 的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小.小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线(图乙)，控制两辆小车同时开始运动和结束运动.图8由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，因为x ＝at 22，即x ∝a ，所以只要测出两小车位移x 之比就等于测出它们的加速度a 之比.实验结果是：当两小车质量相同时，________________________；当拉力F 相等时，________________________.实验中用砝码(包括砝码盘)所受的重力G ＝mg 的大小作为小车所受拉力F 的大小，这样做会引起实验误差，为了减小这个误差，G 与小车所受重力Mg 之间需要满足的关系是：______.答案 加速度与拉力成正比 加速度与质量成反比 G ≪Mg解析 实验过程中，当两小车质量相同时，砝码(包括砝码盘)重力越大，相同时间内位移越大，则加速度越大，进行实验时会发现，加速度与所受拉力成正比；若砝码重力不变，即拉力不变时，质量越大的小车，相同时间内位移越小，即加速度越小，进行测量分析知，加速度与质量成反比.如果砝码(包括砝码盘)的重力G 远小于小车的重力Mg 时，G 近似等于拉力F .1.控制变量法：当研究多个物理量的变化规律时，为了简便，可设计保持其他物理量不变，只研究剩余两个变化物理量的关系，这种方法叫做控制变量法.两个相同的小车放在光滑水平面上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中各放数目不等的砝码，就可以验证质量一定的条件下，加速度与力的关系.2.对比实验法：对比实验法在物理实验中经常用到.两小车后端各系一条细绳，一起被一个夹子夹着而使小车静止(如图9所示).打开夹子，两小车同时开始运动，关上夹子，两小车同时停下来.用刻度尺测出两小车通过的位移，位移之比就等于它们的加速度之比.图9(2015·温州平阳期中)用如图10所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验.实验中小车及砝码的总质量为m 1，钩码质量为m 2，并用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用纸带测出小车运动的加速度.图10(1)下列说法正确的是________.A.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B.实验时应先释放小车后接通电源C.本实验中m 1应远大于m 2D.在用图象探究加速度与质量关系时，应作a －1m 1图象(2)平衡摩擦力的方法是__________________________.(3)如图11，某同学得到以下两个实验图线a 、b ，其中描述加速度与力的关系图线的是________________.图11答案 (1)CD (2)将木板没有定滑轮的一端垫高 (3)a解析 (1)假设木板倾角为θ，则有：F f ＝mg sin θ＝μmg cos θ，m 约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A 错误；实验时应先接通电源后释放小车，故B 错误；让小车及砝码的总质量m 1远大于钩码的质量m 2，因为：实际上绳子的拉力F ＝m 1a ＝m 1m 2＋m 1m 2g ，故应该是m 2≪m 1，而当m 2不再远小于m 1时a ＝m 2g m 2＋m 1＝g1＋m 1m 2，随m 2的增大小车的加速度逐渐增大且无限趋近于g ，故C 正确；F ＝m 1a ，所以：a ＝1m 1F ，当F 一定时，a 与1m 1成正比，故D 正确. (2)平衡摩擦力只需将木板没有定滑轮的一端垫高，用重力的分力来平衡摩擦力即可.(3)由F＝ma可得，加速度与力成正比，故图象应为a.课时作业一、单选题1.利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系，下列说法中正确的是()图1A.保持小车所受拉力不变，只改变小车的质量，就可以探究加速度与力、质量的关系B.保持小车质量不变，只改变小车的拉力，就可以探究加速度与力、质量之间的关系C.先保持小车所受拉力不变，研究加速度与力的关系；再保持小车质量不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系D.先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系答案 D解析该实验采用的是控制变量法，即保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系.在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力的大小不变，在探究加速度与力的关系时，应保持质量不变，最后归纳出加速度与力、质量的关系，A、B、C错误，D正确.2.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是()答案 B解析依靠重力来平衡阻力，同时阻力包含纸带与打点计时器之间的摩擦力，故操作为：需要连上纸带，但是不能挂重物，把打点计时器所在的一端垫高.故B正确，A、C、D错误.二、非选择题3.(2015·浙江重点中学期末)物理学的科学研究方法较多，请将研究的对象与所采用的方法进行正确配对，填在相应的横线上.(填A、B、C、D)①伽利略理想实验②探究加速度与力、质量的关系③研究共点力的合成部分研究方法：A.比值定义法B.科学的类比推理法C.控制变量法D.等效替代法问：①对应________，②对应________，③对应________.答案B C D解析①伽利略理想实验，是通过推论和将理想斜面实验进行外推得出的.②在探究加速度与力、质量三者关系的实验中，应用了控制变量法.③研究共点力的合成的实验中，要求两次拉橡皮筋到同一点，因此采用的是“等效替代法”.4.(2015·温州市期末)如图2所示是某同学“研究加速度与力、质量的关系”的实验时已接通电源正要释放纸带时的情况，请你指出该同学在实验操作过程中的三个不正确的地方.图2(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________.答案(1)打点计时器不应使用干电池(2)调整滑轮使拉线水平(3)没有平衡摩擦力解析(1)该实验中电磁打点计时器是使用4～6 V的交流电源，电火花计时器是使用220 V 的交流电源；不是直流电源.(2)应该调整滑轮使拉线水平.(3)在本实验中我们认为绳子的拉力等于小车所受的合外力，故在实验前首先要平衡摩擦力.5.(2016·杭州期末)在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，采用如图3所示的实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动.其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示.图3(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除________________的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力.(2)实验中由于绳对小车的拉力________(选填“大于”“等于”或“小于”)重物所受的重力，会给实验带来系统误差.为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是________.(填写相应序号)①M＝200 g，m＝40 g、60 g、80 g、100 g、120 g、140 g②M＝200 g，m＝30 g、35 g、40 g、45 g、50 g、55 g③M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g④M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、35 g(3)实验中某同学先保持重物质量m不变，改变小车质量M，测出了相应的加速度a.为便于得到a与M的关系，他采用图象法处理数据，你建议他作a与________的图象.答案(1)木板对小车的摩擦力(2)小于④(3)1M解析(1)为了消除小车所受摩擦力对实验的影响，在实验中需将长木板一端适当垫高.(2)重物与小车一起加速运动，因此重物对小车的拉力小于重物的重力，只有m≪M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于重物的重力，因此④符合要求.(3)因a－1M图象是一条过原点的直线，容易判断，故应作a与1M的图象.6.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图4甲所示.图4(1)在平衡小车与桌面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，测量并标出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a＝________ m/s2.(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度.小车的加速度a 与砝码盘中砝码总重力F 的实验数据如下表：请根据实验数据在图5所示坐标系中作出aF 的关系图象.图5(3)根据提供的实验数据作出的aF 图线不通过原点，请说明主要原因. 答案 (1)0.16 (2)见解析图(3)计算F 时忘记加入砝码盘的重力解析 (1)由题意可知计数间隔T ＝5T 0＝0.1 s.由题图乙可知Δx ＝0.16 cm ＝1.6×10－3 m ，由Δx ＝aT 2可得a ＝0.16 m/s 2.(2)aF 图线如图所示.(3)平衡小车与桌面之间的摩擦力后，aF 图象仍不通过原点，可能是在计算F 时忘记加入砝码盘的重力，使作出的图象向左平移.。
高一物理人教版必修一【实验：探究加速度与力、质量的关系】优质课件
物理·必修 第一册
返回导航 上页 下页
(3)实验时需要通过垫高木板的一侧，利用小车重力沿木板方向的分力来 平衡摩擦力。由图丙可知，当拉力为零时，小车已经具有了加速度，说明 补偿阻力时倾角过大，导致重力沿木板的分力大于摩擦力了。 [答案] (1)BC (2)0.416 1.48 (3)补偿阻力时倾角过大
物理·必修 第一册
返回导航 上页 下页
题型2 数据处理与分析
[典例2] 图甲是研究小车加速度与力关系的实验装置。木板置于水平桌 面上，一端系有沙桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可 显示其所受的拉力大小F，改变桶中沙的质量进行多次实验。完成下列问 题：
物理·必修 第一册
返回导航 上页 下页
(1)实验中需要________。 A．测量沙和沙桶的总质量 B．保持细线与长木板平行 C．保持小车的质量不变 D．满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 (2)实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A点 的距离如图乙所示。电源的频率为50 Hz，则打B点时小车速度大小为 ________ m/s，小车的加速度大小为________ m/s2。(保留三位有效数字)
出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块 经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝________，滑块经过光电门2时的 瞬 时 速 度 的 表 达 式 v2 ＝ ________ ， 则 滑 块 的 加 速 度 的 表 达 式 a ＝ ________。(以上表达式均用字母表示)
物理·必修 第一册
返回导航 上页 下页
(3)当小车质量 M 车≫m 槽时，细绳对小车的拉力大小近似等于槽码的重力 m 槽 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－M1车图像，使图线由曲线转化为直线， 称为化曲为直法。
高一物理必修1 实验：探究加速度与力、质量的关系
高一物理必修1实验：探究加速度与力、质量的关系一．课标要求1．知道什么式是控制变量法2．知道加速度和力成正比，与质量成反比，知道得出这个关系的实验设计思想和操作方法3．能熟练应用图像法分析处理问题4．定性了解加速度与力和质量三者间的关系二．教学设计思想这节课力求表达“以学生的发展为本，以学生为主体〞的教学理念和实现素质教育的目标和要求，让学生具备可持续发展和学生终身学习的意识和能力。
课堂教学中，从过去单纯地学规律转为让学生去了解和体验形成规律的全过程，从过去一味的学知识转为培养学生的一种学习的本领，一种综合分析问题、解决问题的能力。
因此这节课不单是为了让学生知道实验的结论和规律的内容，更重要的是让学生知道牛顿第二定律是如何形成的。
因此我的教学重心从科学结论的学习上转移到牛顿第二定律的形成过程，这也是本节的重、难点，因此这节课的课堂设计是成败的关键，这节课采用了从定性到定量的“主体互动自主探究式〞教学方法。
而对学生来说，重要的是让他们学会学习，“教是为不教〞，让他们掌握获取新知识的过程和方法，学会解决问题。
所以采用“提取旧知识——积极思维——实验探究——构建新知——巩固深化〞的学法，这样也符合了学生认知规律。
所以本节课在教学设计上按定律本身的形成过程划分为三个层次：①通过实例和感性材料引出研究课题②通过实验从定量角度探索规律教学流程的设计：三．教学过程1．创设情境，提出问题——引入新课[教师]〔谈话引入〕上节课学习物体运动状态的改变。
什么是物体运动状态的改变呢？物体运动状态的改变的难易程度与哪些因素有关？[学生]物体运动状态就是指物体速度发生了改变，力是使物体运动状态改变的原因。
运动状态的改变时会产生加速度〔请同学们举例说明〕。
借助多媒体演示神舟五号火箭发射。
[教师]火箭发射时运动状态有没有改变，即有无加速度？加速度大小怎样变化?〔由学生回答，学生点评〕。
教师在这过程中可适当引导启发。
然后紧接着问又是如何控制物体的运动的呢？[学生]展开讨论。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十讲实验：探究加速度与力、质量的关系
1. (2018届南通学业水平模拟)在“探究加速度
与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的
装置．下列说法中正确的是( )
A. 小车释放时应靠近定滑轮
B. 平衡摩擦力时应将砝码盘与小车相连
C. 电磁打点计时器应使用低于6V的直流电源供电
D. 砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
2. (2018届连云港学业水平模拟)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置．关于平衡摩擦力的操作过程，下列说法正确的是( )
A. 应将长木板带滑轮的一端垫高
B. 应将砝码盘通过细绳与小车相连
C. 应将纸带穿过打点计时器并与小车相连
D. 应使小车在长木板上做匀加速直线运动
3. (2018届宿迁学业水平模拟)某同学研究“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受力的关系”的实验，根据数据画出a-F图象如图所示．该同学在实验中出现的问题可能是( )
A. 摩擦力没有平衡
B. 长木板的倾斜角过大
C. 小车质量发生了变化
D. 绳子拉力方向没有与长木板平行
4. 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沙时，细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g.
(4)实验数据处理的科学方法：________________________________.
(5)由aM车图象转化为a
1
M车
图象，所用的科学方法：___________________________.
(以上各题均选填“理想实验法”“图象法”“平衡摩擦力法”“化曲为直法”“控制变量法”或“近似法”)
5. (2018届徐州学业水平模拟)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 关系的实验，图甲所示为实验装置简图．
甲
(1)本实验采用的实验方法是________．
A. 控制变量法
B. 理想实验法
C. 等效替代法
(2)实验时，为减小误差，要保证砂和砂桶的质量________(选填“远大于”“远小于”或“等于”)小车的质量．
(3)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示，交流电的频率为50Hz，打“3”计数点时小车的速度大小为________m/s.
乙
6. (2018届镇江学业水平模拟)在“探究加速度与质量和力关系”实验中，实验装置如图甲所示．
甲乙
(1)若实验中采用电磁打点计时器，则所用的电源是( )
A. 4～6V直流电源
B. 4～6V交流电源
C. 220V直流电源
D. 220V直流电源
(2)实验中平衡小车所受阻力的做法是：在不挂细绳和钩码的情况下，改变板的倾斜程度，使小车能拖动纸带沿木板做________运动．
(3)图乙是实验中打出的一条纸带，在纸带上每5个点取1个计数点，得到O、A、B、C、D 几个计数点．测得OB＝3.40cm，BD＝5.00cm，已知电源频率为50Hz，则纸带的加速度大小为________m/s2.(计算结果请保留两位小数)
7. (2018届盐城学业水平模拟)“探究加速度与力、质量的关系”实验装置如图甲所示．图中小车的质量为M，钩码的质量为m，小车后面固定一条纸带，纸带穿过电磁打点计时器，计时器接50Hz交流电．
甲乙
(1)小车运动时受到的拉力近似等于钩码的总重力，应满足的条件是________．
(2)实验过程中某学生由于疏忽没有平衡摩擦力，他测量得到的aF图象，可能是图乙中的图线________(选填“A”“B”或“C”)．
(3)如图丙所示是某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车加速度大小为________m/s2，在计数点2时速度大小为________m/s.(计算结果请保留两位小数)
丙
8. 用如图所示的装置来探究物体的加速度a与力F、质量m的关系．实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速度为零的匀加速运动．
甲乙
(1)此实验中可以不测量加速度的具体值，原因是______________________________
__________________________________________．
(2)通过改变____________，就可以改变小车所受的合力．
(3)在探究加速度a与质量m的关系时，应以________为纵坐标、________为横坐标画出图象，这样就能直观地看出a与m的关系．。