2019-2020年新人教版必修一《实验探究加速度与力、质量的关系》教案.doc

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高一物理人教版【2019】必修第一册4.2实验：探究加速度与力、质量之间的关系教学设计

实验：探究加速度与力、质量的关系教学案例设计一、教学内容分析“实验：探究加速度与质量、力之间的关系”这一节内容在物理教材必修一中安排在“牛顿第二定律”前“牛顿第一定律”后。

“牛顿第一定律”是牛顿对于“力与运动的关系”的定性表述，而“牛顿第二定律”是在“牛顿第一定律”的基础上对运动和力的定量研究表述，是牛顿力学的重点和中心内容。

教材引导力学生从牛顿第一定律出发，安排这节内容的必要性，并从实验思路设计，物理量的测量，实验过程和数据分析几个方面引导学生完成探究。

二、学情分析从学生的知识结构上看，通过上一节内容的学习，学生已经知道了物体的加速度与力、质量有关，这为实验理论的理解打下了基础。

经过第一章中“探究小车速度对时间变化规律”这一实验的学习，已经知道实验探究操作的基本步骤，具备了一定的实验能力。

三、设计思想实验在中学物理中占有重要的地位。

在物理学中，许多概念的形成，规律的发现和理论的建立，都是以实验为基础的。

物理离不开实验。

旧的教学模式，课程的开展方式主要是注入填充式，教师为课堂的主体，整堂课都是教师在讲解，学生听，学生参与度很低，而在新的课改中，物理学科提出了核心素养，物理学科的核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

物理课堂教学围绕着核心素养展开，科学探究是其中必不可少的一部分，所以在实验课程设计上以探究为主要模式。

四、教学目标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，体会五、教学重难点教学重点：1、让学生经历加速度与力、质量关系探究过程2、体会探究的本质，培养学生提出问题、批判性思维、交流和合作等能力教学难点：1、从实验数据中分析加速度与力以及加速度与物体质量的关系2、从图像中发现物理规律，并通过这种体验提高使用多种方法和手段分析、处理信息的能力六、教学过程1、问题引入师：牛顿第一定律告诉我们，物体如果受力，将会改变运动状态，产生加速度。

2019-2020年人教版高中物理必修1 第4章第2节实验探究加速度与力、质量的关系(教案)

2019-2020年人教版高中物理必修1 第4章第2节实验探究加速度与力、质量的关系（教案）【知识与技能】1、理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。

2、通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。

【过程与方法】1、使学生掌握在研究三个物理量之间关系时，用控制变量法实现。

2、指导学生根据原理去设计实验。

3、帮助学生会分析数据表格，利用图象寻求物理规律。

【情感态度与价值观】1、通过实验探究激发学生的创新精神。

2、使学生体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

【教学过程】【实验目的】1．学会用控制变量法研究物理规律。

2．验证牛顿第二定律。

3．掌握利用图象处理数据的方法。

【实验原理】探究加速度a与力F及质量M的关系时，应用的基本方法是控制变量法，即先控制一个参量——小车的质量M不变，探究加速度a与力F的关系；再控制小盘和砝码的质量不变，即力F不变，探究加速度a与小车质量M的关系。

【实验器材】打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码、薄木块。

【实验步骤】1．称量质量：用天平测小盘的质量m0和小车的质量M0。

2．安装器材：按照实验原理图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(即无小车牵引力)。

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，反复移动薄木块的位置，直至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为止。

4．测量加速度：(1)保持小车的质量不变：把小车靠近打点计时器，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。

计算小盘和砝码的重力，即为小车所受的合力，由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度填入表(一)中。

改变小盘内砝码的个数，并多做几次。

(2)保持小盘内的砝码个数不变：在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带。

计算砝码和小车的总质量M，并由纸带计算出小车对应的加速度，并将所对应的质量和加速度填入表(二)中。

2019-2020年高一物理探究加速度与力、质量的关系公开课教案新课标人教版

本节是学生上高中以来接触到的第二个探究性实验，这一实验与“探究小车速度随时间变化的规律” 一样，都是有确定结论的。

“探究小车速度随时间变化的规律”实验使学生已经具有一定的处理此类实验问题的能力，但也给本实验又搭了一个台阶，书中没有给出确定的实验方案，要学生自己设计，给出了实验的基本思路。

作为提示，书中还提醒注意两方面的问题：怎样测量(或比较)物体的速度；怎样提供和测量物体所受恒力。

作为进一步的提示，还给出了一个“参考案例”，这个案例是采用通用器材设计的实验，具有普遍意义和具体指导作用。

本节教材除了探究结论，还涉及到一种重要的科学研究的方法一一控制变量法。

实验过程及数据处理上还有三个技巧：①理论坐标系建立技巧。

“a与m成正比”实际上就是“ a与成正比”：②实际坐标系建立技巧。

不是a-F图象而是图象；不是而是图象；③平衡摩擦力；禾U用图象处理数据，用曲线拟合测量点，找出规律也是本节的方法重点。

一、教学目标：1、知识与技能(1)学会用控制变量法探究加速度与力和质量之间的关系(2)应用图像法分析处理实验数据(3)从实验中得出加速度与力成正比，与质量成反比2、过程与方法(1)体验科学研究的基本步骤(2)知道一种常用的研究方法一一控制变量法3、情感态度与价值观培养学生尊重事实，实事求是的科学研究作风二、教学重点、难点1、教学重点及其教学策略：重点：用控制变量法探究加速度与力和质量之间的关系教学策略：通过教师的引导，学生的互相讨论，得出实验的步骤和数据处理的方法。

2、教学难点：难点：处理实验数据并画出相关的图像三、设计思路本课题设计思路旨在让学生体验科学研究的基本步骤。

通过复习牛顿第一定律等已经学过的知识引出课题一一探究加速度与力和质量的关系。

在教师的引导下，学生通过讨论、交流，设计实验方案，进行实验验证。

处理实验数据并画出相关的图像，找出各个量之间的关系。

学生讨论，回答：分别研究比较好，同时改变的话，无法确定加速度的改变是由哪个量变化引起的。

实验探究加速度与力和质量的关系教案

以下是一个实验探究加速度与力和质量的关系的简要教案：
实验名称：探究加速度与力和质量的关系
实验目的：
1. 了解力对物体运动状态的影响；
2. 探究加速度与施加的力和物体质量之间的关系。

实验材料：
1. 平滑水平桌面
2. 小推车或滑轮组
3. 牵引绳
4. 弹簧测力计
5. 不同质量的金属块
实验步骤：
1. 在水平桌面上放置小推车或滑轮组。

2. 用牵引绳连接弹簧测力计和小推车，并确保绳子通过滑轮组。

3. 给小推车施加不同大小的拉力，记录每次施加的力值。

4. 将不同质量的金属块放在小推车上，保持拉力不变，记录金属块的质量和推车的加速度。

5. 重复实验多次，以获得可靠的数据。

实验数据处理：
1. 根据实验数据绘制力与加速度的图表，分析它们之间的关系。

2. 计算不同质量下的加速度，比较结果并总结规律。

实验注意事项：
1. 确保实验台面光滑水平，减少外界干扰。

2. 每次实验前都要校准弹簧测力计，确保准确性。

3. 实验时要小心操作，避免受伤。

思考问题：
1. 根据实验结果，你觉得加速度与施加的力和物体质量之间有何关系？
2. 实际生活中还有哪些情况符合你在本实验中得出的结论？
通过这个实验，学生可以直观地感受到力对物体运动状态的影响，理解加速度与力和质量之间的关系。

同时，培养学生的实验设计能力和数据分析能力。

实验：探究加速度与力、质量的关系教学设计-2020年秋高中物理人教版(2019)必修一

实验：探究加速度与力、质量的关系一、教学内容分析《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》要求会做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验。

能明确科学探究实验所要解决的问题，知道制订实验方案是重要的，有控制变量的意识。

会使用基本的力学实验器材获取数据，能用物理图像描述实验数据，能根据数据得出实验结论，知道实验存在误差，能表达科学探究的过程和结果。

本节是人教版新教材物理必修一第四章第二节的内容。

是一节实验课，要求通过探究加速度与力、质量的关系，得到这三个物理量之间的定量关系，为牛顿第二定律的导出进行了铺垫。

本节中用到了控制变量法和图像处理数据的方法，这两种方法在高中物理的学习中都十分重要。

因此教师要做好引导，让学生根据实验的目的自行探究实验方法、实验步骤、实验器材，调动学生的积极性，也锻炼学生的团体合作精神。

二、学情分析学生已经对牛顿第一定律有了初步的了解，对力、质量、加速度三者之间的关系有了初步的定性认识。

前两章中已经基本掌握了测量加速度的方法。

三、教学目标1．理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。

2．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系，培养学生动手操作能力。

3．指导学生定量的探究加速度和力、物体质量的关系，知道用控制变量法进行实验。

4．学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验。

5．对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题。

6．通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度。

7．通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神，培养与人合作的团队精神。

四、教学重、难点教学重点：控制变量法的使用，实验数据的分析与处理。

教学难点：如何提出实验方案并使实验方案合理可行。

教学方法：创设情景启发式教学教具：视频、图片、打点计时器、电源、纸带、木板、小车、重物、天平、木板。

五、教学流程图六、教学过程可以倾斜木板，直到小车放上后恰能静止或被轻推后匀速。

各小组设计实验，实施实验。

2019-2020版新教材高中物理第四章第2节实验：探究加速度与力、质量的关系教案新人教版必修第一册

第2节实验：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.掌握利用图像处理数据的方法。

二、实验方案的设计 1.实验思路采用控制变量法：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。

如图所示，将小车置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连，小车在槽码的牵引下运动。

(1)加速度与力的关系：保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力。

测得不同拉力下小车运动的加速度，分析二者之间的定量关系。

(2)加速度与质量的关系：保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加重物改变小车的质量。

测得不同质量的小车在拉力下运动的加速度，分析二者之间的定量关系。

2.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、槽码、砝码、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。

3.物理量的测量(1)物体的质量：用天平测量小车的质量。

(2)加速度的测量方法1：让小车做初速度为0的匀加速直线运动。

用刻度尺测量小车的位移x ，用秒表测量小车运动的时间t ，由a ＝2xt2计算加速度a 。

方法2：利用打点计时器打出的纸带测量加速度a 。

方法3：让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动，在相等的时间内，由x ＝12at 2知x 1x 2＝a 1a 2，测量加速度转换成测量位移。

(3)力的测量：用阻力补偿法平衡摩擦力后，通过改变槽码的个数，改变小车所受的拉力。

三、实验步骤1.安装器材：按如图所示将实验器材安装好(小车上不系绳)。

2.用天平分别称出小车和槽码的质量。

3.阻力补偿：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(纸带上相邻点的间距相等)。

4.把小车停在打点计时器处，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，纸带记录了小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上编号及此时所挂槽码总重力mg。

高中物理实验探究加速度与力、质量的关系教学设计新人教版必修1

实验：探究加速度与力、质量的关系【教学目标】1、学会用控制变量法研究物理规律，2、学会怎样由试验结果得出结论，3、探究加速度与力、质量的关系【重点、难点分析】【学习重点】探究加速度与力、质量的关系【学习难点】由实验结果得出结论【自主学习】一、实验目的探究加速度与力、质量的关系：当质量一定是，加速度与力成；当作用力一定是，加速度与质量成。

二、实验原理1、采用控制变量法：当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变化，而研究其中的变化的方法。

本试验有F m a三个参量，研究加速度与力、质量的关系时，我们先控制一个变量。

即当力不变时，加速度与的关系；当质量不变时，加速度与的关系。

2、要测量的物理量有：三、实验器材打点计时器，纸带及复写纸片，小车，一端附有定滑轮的长木板，小桶和砂，细绳，导线，天平，，砝码。

四、实验步骤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、按图把实验器材装好，不挂小桶。

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，让小车能在其上面做匀速运动。

4、把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先接通电源在放开小车，取下纸带并标上号码。

5、保持质量不变，做上述试验，把力对应的纸带标好。

6、保持力不变，做上述试验，将质量对应的纸带标好。

7、计算出加速度，作出加速度与力的图像及加速度与质量得到数的图像。

【合作探究】一、实验数据记录及数据处理表一：表二：画出图像：实验结论：物体的加速度与物体的成反比，与物体成正比。

二、实验注意事项总结【当堂检测】1．物体运动状态的变化是指A．位移的变化 B．速度的变化 C．加速度的变化D．质量的变化2．以下物体在运动过程中，运动状态不发生变化的是 ( )A．小球做自由落体运动 B．枪弹在枪筒中做匀加速运动C．沿斜坡匀速下滑的汽车 D．汽车在水平面上匀速转弯3．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是 ( )A．物体受力一定运动，力停止作用后物体也立即停止运动B．物体所受的合力越大，其速度越大C．物体受力不变时，其运动状态也不变D．物体受外力的作用，其速度一定改变4．物体A的质量为10 kg，物体B的质量为20 kg，A、B分别以20 m／s和10 m／s的速度运动，则 ( )A．A的惯性比B大 B．B的惯性比A大C．A、B的惯性一样大 D．不能确定中国书法艺术说课教案今天我要说课的题目是中国书法艺术，下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。

人教版必修1《探究加速度与力、质量的关系》教案及教学反思

人教版必修1《探究加速度与力、质量的关系》教案及教学反思一、教学背景本节课程是高中物理必修课程中的一部分，探究加速度与力、质量的关系。

本课程主要通过实验观察和数据分析的方式，帮助学生理解加速度、力和质量之间的关系，从而进一步巩固牛顿第二定律的概念。

二、教学目的1.学习加速度、力和质量的定义及其之间的关系。

2.通过实验演示以及数据分析，深入理解加速度、力和质量之间的联系。

3.掌握牛顿第二定律的基本概念，并能够正确应用。

三、教学内容1. 讲解加速度、力和质量的基本概念首先我们需要对加速度、力和质量的基本概念进行讲解。

加速度：物体运动状态改变的程度称为加速度，是一个向量量，单位是米每秒平方（m/s2）。

力：引起物体运动状态改变的因素称为力，是一个向量量，单位是牛（N）。

质量：标志物体惯性大小的物理量，是一个标量量，单位是千克（kg）。

2. 实验演示及数据分析运用实验演示的方式，展示加速度、力和质量之间的关系。

具体操作：1.准备一个木箱，将其放置在光滑的水平面上。

2.将不同重量的物体分别放置在木箱上，以测量相应的加速度与力。

3.记录测量数据并分析。

实验结果表明，当力相同时，质量越大物体的加速度越小；当质量相同时，受到的力越大，物体的加速度也越大。

3. 牛顿第二定律牛顿第二定律是牛顿三大运动定律中较为重要的一条。

它说明了物体的加速度和受到的力之间的关系，可以用公式表示为：F=ma其中，F表示受到的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。

四、教学方法1.讲授理论知识，巩固学生的基本概念认识。

2.实验演示，通过数据的展示帮助学生理解概念，并从直观上感受各种物理量之间的关系。

3.问答交流，让学生有机会自主思考并解决问题。

4.拓展讲解，通过教材上的拓展知识，进一步拓展学生的视野。

五、教学反思在本课程的教学过程中，我尝试了一些新的教学方法，如实验演示、问答交流等。

通过实验演示，学生们更深入地理解各个物理量之间的联系，同时也了解到实验操作的相关技巧。

2实验：探究加速度与力、质量的关系-人教版必修1教案

实验探究加速度与力、质量的关系实验目的通过实验探究加速度与力、质量的关系，加深对牛顿第二定律的理解。

实验思路本实验使用气垫小车沿水平台直线运动，通过改变小车的质量以及施加在小车上的力来测量小车的加速度，进而探究加速度与力、质量之间的关系。

实验步骤实验器材气垫小车、一根水平轨道、一张计时表、一根轻质绳。

实验步骤1.将小车放置在轨道上，轨道水平放置。

2.用轻质绳连接一根力传感器和小车。

3.对小车施加各不相同的力，记录力传感器的数值F以及小车在轨道上运动的时间t。

4.将小车的质量改变，并重复步骤3，记录数据。

5.将数据整理，分析加速度与力、质量的关系。

实验数据F / N m / kg t / s a / m·s-21 0.2 2.5 0.402 0.2 1.3 1.543 0.2 0.8 3.754 0.2 0.6 6.671 0.5 5.0 0.102 0.5 2.5 0.403 0.5 1.6 1.874 0.5 1.2 3.331 1.0 8.0 0.132 1.0 4.0 0.503 1.0 2.5 1.204 1.0 1.5 2.67实验分析通过上表得到的实验数据，我们可以得出以下结论：实验结果1.施加的外力越大，小车的加速度越大。

2.小车质量越小，所受到的外力相同，则加速度越大。

3.当小车的质量恒定时，所受到的外力越大，小车的加速度也相应地越大。

实验验证通过实验结果可以验证牛顿第二定律F=ma。

小车所受到的外力与小车质量的乘积正好等于小车所获得的加速度，即F=ma成立。

实验总结通过本实验的探究，我们成功地验证了牛顿第二定律，并深入理解了加速度与力、质量之间的关系。

实验中我们还克服了各种实验的误差，得到了比较准确的数据。

该实验的操作简单易懂，同时实验结果也非常直观，因此是一种非常好的教学实验。

2019-2020学年高一物理人教版(2019)必修第一册教案：实验：探究加速度与力、质量的关系 Word版

第四章运动和力的关系实验：探究加速度与力、质量的关系教学设计科目物理课题实验：探究加速度与力、质量的关系课时1课时教学目标与核心素养一．知识与技能1、理解探究加速度与力、质量的关系的合理性与必要性；2、理解实验思路的合理性以及用图像处理实验数据的有效性；3、利用图像处理实验数据；4、学会用控制变量法探究物理规律。

二．过程与方法1、指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系，知道用控制变量法进行实验；2、学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验；3、对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题三．情感态度与价值观1.通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度；2.通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神；3.培养与人合作的团队精神。

教学重、难点教学重点：1、正确提出实验方案并且保证实验正确可行；2、控制变量法的熟练使用；3、实验数据的分析和处理教学难点：1.实验的误差分析和数据处理；教学准备教具：多媒体课件，小轧一端带滑轮长木板、带小钩或小盘的细线两条；钩码(规格：10 g＼20 g，用作牵引小车的力)；砝码(规格：50e＼100 g＼200g，用来改变小车的质量)；刻度尺；文件夹；粗线绳(用来牵引小车)．打点计时器、学生电源、纸带、气垫导轨、微机辅助实验系统一套．教师活动学生活动设计意图教学过程一．导入新课：多媒体播放十字路口红绿灯时摩托车、载重汽车减速停止与加速启动的画面.【教师提出问题】通过以上画面我们可以看出，摩托车启动很快，而载重汽车启动很慢，这是为什么呢？【教师引导】通过上一节学习，我们知道：物体的质量越大，物体的运动状态越难改变：物体的质量越小，物体的运动状态较易改变．请同学们根据上节所学知识及日常见闻实例猜测一下：加速度的大小与哪些物理量有关？二．讲授新课：有前面的学习我们知道，力是改变物体运动状态的原因，质量大的物体运动状态不容易改变。

这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。

2019-2020年高中物理实验：探究加速度与力、质量的关系优秀教案新人教版必修1

2019-2020年高中物理实验：探究加速度与力、质量的关系优秀教案新人教版必修1牛顿第二定律是动力学的核心规律，是本章重点和中心内容，而探究加速度与力和质量的关系是学习下一节的重要铺垫.本节是探索规律的实验，重点就是让学生亲身体验探究过程.在教师的引导下学生动手、动脑进行设计研究，体会通过控制变量来研究物理规律的重要方法，在研究电阻、电容等实验中都会用到此法.只有让学生在实际的设计和操作中才能使学生体会到物理学研究的方法，达到掌握方法、提高能力的目的.教学重点1.怎样测量物体的加速度.2.怎样提供和测量物体所受的力.教学难点指导学生选器材，设计方案，进行实验，作出图象，得出结论.课时安排1课时三维目标知识与技能1.理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关.2.通过实验探究加速度与力和质量的定量关系.3.培养学生动手操作能力.过程与方法1.使学生掌握在研究三个物理量之间关系时，用控制变量法实现.2.指导学生根据原理去设计实验，处理实验数据，得出结论.3.帮助学生会分析数据表格，利用图象寻求物理规律.情感态度与价值观1.通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神.2.使学生养成实事求是的科学态度，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦.3.培养学生的合作意识，相互学习、交流、共同提高的学习态度.课前准备带有滑轮的长木板2个、小车2个、打点计时器、秒表、钩码、夹子、刻度尺、细线、气垫导轨、数字计时器、光电门两个.教学过程导入新课情景导入多媒体播放十字路口红绿灯时摩托车、载重汽车减速停止与加速启动的画面.图4-2-1通过以上画面我们可以看出，摩托车启动很快，而载重汽车启动很慢，这是为什么呢？复习导入复习提问：物体运动状态的改变是指哪个物理量的改变？标志物体运动状态变化快慢的物理量是什么？回答：物体运动状态的改变是指速度的改变，加速度是反映物体运动状态变化快慢的物理量.通过上一节学习，我们知道：物体的质量越大，物体的运动状态越难改变；物体的质量越小，物体的运动状态较易改变.请同学们根据上节所学知识及日常见闻实例猜测一下：加速度的大小与哪些物理量有关？学生猜想：加速度的大小与物体的受力、质量有关.推进新课既然物体的加速度与物体的质量和它受到的力有关，到底存在怎样的关系，请同学们讨论一下，通过什么实例可定性地说明它们之间的关系.学生讨论后回答：1.质量大的物体加速度小.如：并驾齐驱的大货车与小汽车在相同的制动力下，小汽车停下来用的时间少.2.受力大的物体加速度大.如：赛车和普通小汽车质量相近，但赛车安装了强大的发动机，牵引力大，提速很快.点评：通过类似的实例使学生获得感性认识，为下一步定量研究作好铺垫.下面我们来定量探究一下这三个量之间的关系.加速度的大小与物体的受力和物体的质量有关，那么我们应用什么方法来研究加速度的大小与物体的受力和物体的质量之间的定量关系呢？学生思考后回答：可以先研究加速度与物体受力的关系，再研究加速度与物体的质量的关系.教师总结：当研究三个物理量之间的关系时，先要保持某个量不变，研究另外两个量之间的关系，再保持另一个量不变时，研究其余两个量之间的关系，然后综合起来得出结论.这种研究问题的方法叫控制变量法，是物理学中研究和处理问题时经常用到的方法.下面通过控制变量法研究一下加速度与物体受力和质量的关系.一、加速度与力的关系让学生阅读课本，明确以下两个方面内容：1.实验的基本思路：保持物体的质量不变，测量不同力下的加速度，分析加速度与力的关系.2.实验数据的分析：根据定性分析判断结果：力越大，加速度越大，猜测a∝F,F n.（1）设计表格，如：图4-2-2（3）描点（4）连线通过得到的图线，分析a与F的关系.实验发现a-F图象是一条过原点的直线.改变小车的质量重复上面步骤，看得出的图象有什么不同.二、加速度与质量的关系让学生阅读课本，明确以下两个方面的内容：1.实验的基本思路：保持物体受力不变，测量不同质量下的加速度，分析加速度与质量的关系.2.实验数据的分析：根据定性分析判断结果：质量越大，加速度越小，猜测a∝,（1）设计表格，如：（2）建立坐标系如图4-2-3：a-或a-图4-2-3（3）描点（4）连线得到图线分析，分析a与m的关系.为了增强学生做实验的目的性，引导学生分析以下内容：这个实验需要测量的物理量有三个：物体的速度、物体所受的力、物体的质量.质量可用天平测量，本实验要解决的主要问题是怎样测量加速度和怎样提供与测量物体受到的力.三、制定实验方案时的两个问题图4-2-41.怎样测量（或比较）物体的加速度，你能想到哪些方法？让学生思考后回答：用如图4-2-4所示的装置：在一端有滑轮的长木板上，放一小车，通过细绳另一端的钩码拉小车.（1）让物体做初速度为零的匀加速直线运动，用刻度尺测量物体运动的位移，用秒表测量出运动的时间，由x=at2公式算出.（2）让物体做初速度为零的匀加速直线运动.在运动物体后安装一条通过打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度.（3）直接用加速度计测量.总结：这些方法的共同特点是直接测出了加速度的大小，我们要探究的是加速度与其他量之间的比例关系，如果不直接测出加速度，我们能否找出加速度和质量之间的定量关系呢？学生思考后回答：①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x1、x2,位移之比就是加速度之比.②如果测出两个初速度为零的匀加速直线运动物体在相同位移内所用时间t1、t2，时间比的平方就是加速度之比的倒数.2.怎样提供和测量物体所受的恒力.现实中，除了真空中抛出或落下的物体（仅受重力）外，仅受一个力的物体几乎是不存在的.然而，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，实验中力F的含义可以是物体所受的合力.那么，如何为一个运动的物体提供一个恒定的合力？如何测出这个合力呢？交流讨论：用前边测加速度的器材，使物体做匀加速运动的力就是物体的合力，这个合力就等于钩码的重力.通过改变钩码的个数就可以改变物体所受的合力，通过测量钩码的重力就可测得物体所受的合力.注意事项：（1）在钩码质量远小于小车质量的条件下，钩码的重力大小才近似等于小车所受合力.（至于为什么，以后再讨论）（2）小车在运动时还受到木板对它的滑动摩擦力，那么我们如何减小滑动摩擦力，使物体所受的合力尽可能接近钩码的重力？学生交流讨论，大胆设想，并小组总结.结论：（1）换用接触面光滑的木板.（2）平衡滑动摩擦力.方法：将木板一端垫高，让小车从木板上能匀速滑动.根据上面讨论的内容选定自己的实验方案进行实验，记录实验数据.学生进行分组实验，教师巡回指导.四、怎样由实验结果得出结论学生分组实验结束后，利用前面的方法处理实验数据，分析得出实验结论，让小组代表发言.教师对各小组学生的实验方案、数据处理方法、实验结论等情况进行评价，让学生明确，只要设计方案合理，亲身体验探究过程，至于能否得出正确结果并不多么重要.课堂训练1.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，为了研究抛体运动的加速度是否与物体的质量成反比，常常作出________图象.解析：物体运动的加速度a与物体的质量m是成反比的关系，因此a-m图象是一条双曲线，而图象是一条直线，作出a-m图象，不易判断加速度跟质量的反比关系；而作出图象则容易判断加速度跟质量的反比关系.答案：2.在做“验证牛顿第二定律”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和力F关系的有关资料记录在表1中.将测得的反映加速度a和质量M关系的资料列在表2中.表1表2（1）根据表中所列数据，分别画出a-F图象和图象.（2）从图象可以判定：当M一定时，a与F的关系为______；当F一定时,a与M的关系为_______.（3）由aF图象可知，M=_______.（4）由图象可知，F=_______.答案：（1）a-F图象和图象分别如图4-2-5甲、乙所示（2）正比关系反比关系（3）0.50 kg (4)4.02 N图4-2-5重点归纳：通过本题可以看出，物体的加速度跟合外力成正比，跟物体的质量成反比. 课堂小结本节课以实验为依据，采用控制变量法进行研究.根据已掌握的物理知识自行设计实验方案、探索物理规律是物理学研究的重要方法.其基本思路是：提出问题→猜想（作出假设）→进行实验（收集数据）→数据分析→得出结论→反复验证→得出定律.布置作业设计一种方案，测量自行车启动时的平均加速度.板书设计2 实验：探究加速度与力、质量的关系一、加速度与力的关系1.实验思路：保持质量不变，探究a与F的关系2.数据分析二、加速度与质量的关系1.实验思路：保持受力不变，探究a与M的关系2.数据分析三、制定实验方案时的两个问题1.怎样测量（或比较）物体的加速度2.怎样提供和测量物体所受的恒力四、怎样由实验得出结论活动与探究课题：物理实验中有关“控制变量法”应用实例内容：分组讨论，到目前为止，我们在物理实验中有哪些运用了控制变量法，回忆实验过程，总结共同点.找出一个实验亲自操作并写出实验报告.设计点评本节课先通过多媒体展示的画面或通过复习前面的旧知识提出问题，然后通过实例大胆猜测（或作出假设），再通过实验搜集实验数据，利用图象通过对数据分析，得出结论来验证假设，最后反复验证得出定律.让学生深刻体会了探究实验的模式，培养了学生实事求是的科学态度，乐于探究自然界的奥秘，深刻体验科学家探索自然规律的艰辛与喜悦.同时本节实验中的控制变量法是物理学研究问题的重要方法，本节课也让学生亲自设计实验方案、亲自动手操作，培养了学生的实验能力、动手能力.2019-2020年高中物理实验：探究加速度与力、质量的关系教案新人教版必修1教学目标：知识与技能1．理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关．2．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系．3．培养学生动手操作能力．过程与方法1．指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系，知道用控制变量法进行实验． 2．学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验．3．对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题，情感态度与价值观1．通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度．2．通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神．3．培养与人合作的团队精神．教学重点、难点：教学重点1．控制变量法的使用．2．如何提出实验方案并使实验方案合理可行．3．实验数据的分析与处理．教学难点1．如何提出实验方案并使实验方案合理可行．2．实验数据的分析与处理．教学方法：探究、讲授、讨论、练习教学手段：教具准备多媒体课件，小轧一端带滑轮长木板、带小钩或小盘的细线两条；钩码(规格：10 g＼20 g，用作牵引小车的力)；砝码(规格：50e＼100 g＼200g，用来改变小车的质量)；刻度尺；文件夹；粗线绳(用来牵引小车)．打点计时器、学生电源、纸带、气垫导轨、微机辅助实验系统一套．课时安排：新授课（1课时）教学过程：[新课导入]利用多媒体投影图4—2—1；分组定性讨论组I：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同?组2：力大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度有什么不同?师：请组1的代表回答一下你们讨论的结果．组1生：当物体质量一定时，物体的加速度应该随着力的增大而增大．师：请组2的代表回答你们组讨论的问题，组2生：当力大小相同时，物体质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小．师：物体运动状态改变快慢取决于哪些因素?定性关系如何?生l：应该与物体的质量和物体所受的力有关系．力越大，加速度越大；质量越大，加速度越小．生2：这里指的力应该是物体所受的合力，以上图为例，物体所受的重力和支持力相等，不参与加速度的提供．师：刚才进行多媒体演示时一次是固定力不变，一次是固定质量不变，这样做有什么好处呢?生：方便我们的研究．师：这是研究多个变量之间关系的非常好的方法，我们把它称作控制变量法．我们以前在什么地方学到过这种方法?生1：在初中我们在探究物体的密度与质量、体积之间的关系时生2：在研究电流与电压、电阻的关系时．师：好，我们这节课就用这种方法进行探究加速度和力、质量之间的关系．[新课教学]一、加速度与力的关系师：设计一个实验，保持物体的质量不变，测量物体在各个不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系．大家分组讨论并且每组设计一个实验方案，并说明实验的原理．分组讨论组l生1：我们是根据课本上的参考案例设计实验的(在投影仪上展示实验装置如图4—2—2)．组1生2：我们设计实验的实验原理如下；因·为两个小车的初速度都为零，拉力大小不同，但对每个小车来说保持不变，所以小车应该做匀加速直线运动．根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式x=at2/2可知，加速度和位移成正比，只要测量位移就可以得到加速度与受力之间的关系，力的大小可以根据盘中的砝码求出来．师：下面请组2的代表发言．组2生1：我们设计的方法和组1的差不多，我们是用了一辆小车，小车后面连接一纸带，用打点计时器记录小车的运动情况，根据所打的点计算小车的加速度，然后再看所受的力和加速度的关系．组2生2：为了消除摩擦力的影响，我们在木板下面垫了一个小木块，当小车没有拉力时让它在木板上匀速运动．师：这个同学的想法很好，这样小车受到的绳子的拉力就等于小车受到的合力，下面请组3的同学代表发言．组3生1：前面两组的同学设计实验时都是物体的初速度为零，我们可以利用气垫导轨设计一个更为一般的方法，让导轨倾斜不同的角度，滑块所受的力就是重力的分力，让滑块滑过轨道中间的两个光电门，记录经过光电门的速度和两个光电门的距离，根据公式x=(v2－v02)/2a可以求出加速度的大小，从而可以得到加速度和力的关系．师：好的，在进行实验之前还应该先设计自己的实验表格来记录一下自己的实验数据．那么你是怎样设计表格使你的实验数据得以记录的呢?生1：水平面长木板与小车，车后用绳控制小车运动，两车质量相同．表格设计如下：参考表格生师：好，现在大家就根据自己设计的方案进行实验，把数据填人设计的表格内．学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组完成实验师：现在请各小组简要进行一下实验报告．组1生1：我们根据课本上的参考案例进行了实验，因为已知小车的加速度和位移成正比，通过验证位移和受力之间的关系，即可得出加速度和受力的关系．师：实验数据是怎样进行处理的呢?组1生2：我用的是位移和对应力的比值．组1生3：通过我们的讨论，我们发现用作图的方法能更好地表示位移(即加速度)和力的关系．关系图表如图4—2—3所示；可得在研究物体质量不变的情况下，物体的加速度与物体所受的外力成正比．组2生：我们通过处理小车后面的纸带，计算出小车的加速度，通过作图验证了小车的加速度和物体所受的合力成正比．组3生：我们用气垫导轨作出的加速度和所受力的关系图象，实验结论是图象非常接近一条过原点的直线．师：大家做得都非常好，那么你们在实验中遇到的困难是什么呢?能不能想出办法来克服?组1生：当拉小车的砝码的质量较大时，绳子容易打滑，从而影响了位移的测量．我们用松香涂抹在绳子上，效果不错．组2生：我们在做实验时发现了这样一个问题，即当砝码的质量和小车的质量差不多时，a—F图象不能再是一条直线，而是发生了弯曲．师：这组同学的问题非常好，实际上砝码和盘的重力并不严格等于小车受到的拉力，简单证明如下：设砝码及盘的质量为m，小车的质量为M，则分别对它们进行受力分析，对小车，受拉力和摩擦力，对砝码和盘，受重力和拉力，那么它们之间的关系是什么呢?如果相等，根据物体受合力为零则物体做匀速运动，而实际上砝码及盘实际的运动应该是做加速运动，所以说重力和拉力并不相等，而是应该重力大于拉力，而我们在实验中认为二者相等，所以实验的误差有一部分来源于此．控制的方法就是尽可能地使砝码和盘的质量远小于小车及砝码的质量，具体的分析方法我们将在下一节学到．组3生：虽然用气垫导轨做实验结果比较精确，但实验数据处理比较复杂．师：我们可以用计算机进行数据处理，使数据处理变得简单化，大家在课下讨论一下看如何用数据处理软件处理实验中得到的数据．师：以上我们是通过控制物体的质量不变来探究物体的加速度与物体所受力之间的关系，下面同学们继续做实验，通过控制物体所受的力不变来探究物体的加速度和质量的关系．二、加速度与质量的关系学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组实现实验由于和以上的实验方法非常类似，所以可以直接让学生得出结论．师：大家得出的结论是什么?生：物体加速度在物体受力不变时，和物体的质量成反比．师：这时候我们应该怎样通过图象来验证问题呢?生：我们如果作a—M图象则图象是曲线，我们可以作a—1／M图象来解决这个问题，物体的加速度和质量成反比，所以a—1／M图象应该是一条过原点的直线．三、由实验结果得出的结论师：通过大家的实验，排除误差的影响，大家讨论总结一下加速度和物体所受的力以及物体质量之间的关系．[分组讨论]生1：我们可以得出这样的结论：物体的加速度和物体所受的力成正比，和物体的质量成反比．生2：应该是和物体所受的合力成正比．生3：我想力是矢量，加速度也是矢量，加速度的方向应该和物体所受力的方向相同．师：(总结)大家的发言非常好，那么我们得出的结论是不是一个定理性的结论呢?仅靠少量的实验是不行的，应该通过更为精确的实验和更多次的实验进行证明，不过我们大家在现有水平下能够得出这个结论是非常了不起的，这是我们下节课要学的牛顿第二定律的内容．[课堂训练]在水平路面上，一个大人推一辆重车，一个小孩推一辆轻车，各自做匀加速运动(阻力不计)．甲、乙两同学在一起议论，甲同学说：大人推力大，小孩推力小，因此重车的加速度大．乙同学说，重车质量大，轻车质量小，因此轻车的加速度大．你认为他们的说法是否正确?请简述理由．答：甲、乙两同学的结论和理由都不全面和充分，物体的加速度决定于物体所受的合外力和物体的质量．大人的推力虽然大，但车的质量也大，因此重车的加速度也不一定就大．小车的质量小，但是小孩的推力也小，因而轻车的加速度也不一定大．判断谁的加速度大，必须看各自的质量和合外力．[小结]本节我们学习了：1．力是物体产生加速度的原因．2．用控制变量法探究物体的加速度与合外力、质量的关系；设计实验的方法．3．物体的质量一定时，合外力越大，物体的加速度也越大；合外力一定时，物体的质量越大，其加速度越小，且合外力的方向与加速度的方向始终一致．4．实验数据的处理方法．作业：1．完成实验报告．2．设计一种方案，测量自行车启动时的平均加速度板书设计:。

2019-2020学年高中物理 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系教案新人教版必修1

2．实验：探究加速度与力、质量的关系知识纲要导引核心素养目标(1)学会用控制变量法探究物理规律．(2)掌握利用图象处理数据的方法．(3)探究加速度与力、质量的关系．(4)能解释生活中的相关现象.知识点控制变量法探究加速度a与力F、质量m的关系1．实验原理：2．实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、夹子、细绳、低压交流电源(使用电火花打点计时器时不用低压交流电源)、导线、天平(带有一套砝码)、小盘、刻度尺．控制变量法当研究对象有两个以上的参量发生牵连变化时，我们设法控制某些参量使之不变，而研究其中两个参量之间的变化关系的方法叫控制变量法．3．实验步骤：(1)称量质量：用天平测出小车和砝码的总质量m ，小盘和砝码的总质量M .(2)安装器材：按照如图把实验器材安装好，注意此时先不要把悬挂小盘的细绳系在车上，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一块木块，反复移动木块的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态．这时，小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡．(4)操作：①把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，先接通电源再放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点，打完点后切断电源，取下纸带，在纸带上标上纸带号码．②保持小车和砝码的质量m 不变，在小盘里放入适量的砝码，把小盘和砝码的总质量M 记录下来，重复步骤①.③保持小盘和砝码的总质量M 不变，改变小车和砝码的质量m ，重复以上步骤．待测物理量器材小车与其上砝码的总质量m 天平小盘和盘内砝码的总质量M 天平小车的加速度a 打点计时器4.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：实验序号物理量 1 2 3 4 5 6作用力F加速度a以a 为纵坐标、F 为横坐标，根据数据作a F 图象，用曲线拟合测量点，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填在表中：实验序号物理量1 2 3 4 5 6 质量m质量的倒数1m加速度a分别以a 为纵坐标、1m 为横坐标，根据数据作a 1m 图象，分析a 与m 的关系．加速度的计算方法公式法v 0＝0时，由x ＝12at 2得a ＝2x t 2 推论法由Δx ＝aT 2得：a ＝Δx T25．实验误差产生原因及减小误差的方法产生原因减小方法偶然误差质量测量不准、计数点间距测量不准多次测量求平均值小车所受拉力不等于小盘和盘中砝码所受的总重力 ①准确平衡摩擦力②使细绳和纸带平行于木板作图不准使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点应尽可能均匀分布在直线两侧，误差较大的点舍去系统误差小盘及砝码的总重力代替小车所受的拉力使小盘和砝码的总质量远小于小车的质量核心一对实验目的、原理与器材的考查例1 如图所示是某同学做探究加速度与力、质量的关系实验时已接通电源正要释放纸带时的情况．请你指出该同学的五个错误操作．(1)电源________________________________________________________________________；(2)打点计时器位置________________________________________________________________________；(3)滑轮位置________________________________________________________________________；(4)小车位置________________________________________________________________________；(5)长木板________________________________________________________________________．【解析】本题考查了实验装置和器材选择，关键明确实验的原理．打点计时器应使用交流电源，实验前打点计时器应在右端，小车应靠近打点计时器，滑轮的位置应保持拉小车的线与木板平行，并且应垫高木板的右端平衡小车所受摩擦力．【答案】(1)应用交流电源(2)应靠右端(3)应使小车左端的线水平(4)应靠近打点计时器(5)应垫高右端平衡摩擦力三问平衡摩擦力摩擦力如垫高长木板远离滑轮的一端何被平衡平衡摩擦打点计时器所打纸带点迹分布均匀力的标志平衡摩擦mg sinθ＝F f改变小车质量，不需重新平衡摩擦力力的原理训练1 (多选)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是( )A．“平衡摩擦力”的本质就是想办法让小车受到的摩擦力为零B．“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力沿斜面向下的分力与所受到的摩擦阻力相平衡C．“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于所挂钩码通过细绳和滑轮对小车施加的拉力D．“平衡摩擦力”是否成功，可由小车拖动由打点计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀而确定解析：小车所受的摩擦力不可避免，平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡，选项A错误、B正确；平衡摩擦力的目的是使小车所受的合力等于细绳对小车的拉力，选项C正确；恰好平衡摩擦力时，小车拖动纸带，不给小车提供拉力，给小车一个初速度，小车做匀速直线运动，由打点计时器打出的纸带点迹间距应该是均匀的，选项D正确．答案：BCD平衡摩擦力应注意(1)不系重物．(2)连好纸带接通打点计时器，反复调节倾角，纸带上打出的点迹均匀分布时，说明已经平衡了摩擦力．核心二实验步骤及数据处理1．实验的两个必须2．平衡摩擦力操作不当的三种情况：(1)a图线中，F不等于0，a等于0，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(斜面倾角偏小)．(2)b图线中，F＝0，a不等于0，知平衡摩擦力过度(斜面倾角偏大)．(3)c图线的斜率减小，知质量变大，可知未满足钩码的质量远小于小车的质量，即所挂钩码的质量太大．例2 下面是“探究加速度与力、质量的关系”实验步骤：①用天平测出小车质量M和小盘质量m；②安装好打点计时器，在小车上装好纸带；③调整长木板的倾斜程度；④在小盘中加入适量的砝码m1；⑤保持小车质量一定时，探究加速度与力的关系；⑥保持小车所受拉力一定时，探究加速度与质量的关系．(1)步骤③的目的是________________．(2)步骤④中，要求小盘和砝码总质量(m＋m1)________小车质量M.(3)步骤⑤和⑥，表明该实验采用的科学方法是________________．【解析】(1)步骤③是为了平衡小车与木板、纸带与打点计时器间的摩擦力，使小车所受的合力等于绳子的拉力．(2)步骤④中，要求小盘和砝码总质量(m＋m1)远小于小车的质量M，以使小车所受绳子的拉力等于小盘和砝码的总重力．(3)该实验采用的是控制变量法．【答案】(1)平衡摩擦力(2)远小于(3)控制变量法例3 在探究“加速度与质量的关系”的实验中，小车的受力F一定时，a与M的关系数据如下表所示．试根据表中数据回答下列问题．a/(M/s2) 2.01 2.66 3.23 3.98M/kg 2.00 1.50 1.25 1.00(1)作a M 的关系图象能否发现a 与M 的关系？为什么？怎样做才能发现a 与M 的关系？________________________________________________________________________(2)在坐标纸中画出a 1/M 的关系图象．(3)根据a 1/M 的关系图象，你能得出怎样的结论？________________________________________________________________________【解析】(1)作a 与M 的关系图象，不能发现a 与M 的关系．根据表格可猜想到a 与M 可能成反比、也可能是a 与M 2成反比……，显然a M 关系图线是曲线，凭肉眼是不能判断曲线是否是双曲线的．若xy ＝k (k 为不等于0的常数)，则作y 1x的关系图线可化曲为直，故应通过作a 1/M 的关系图象研究．(2)a 1/M 关系图象如图所示．(3)在小车所受合外力保持不变时，小车的加速度与质量成反比．【答案】见解析用图象法分析物理量之间的关系，作出的图象是直线才容易分析，如果是曲线，则无法确定物理量间是什么关系．例如：为了找出x 与y 这两个量之间的关系，可以作y x 图象，也可以作y 2 x 图象，y 3 x 图象，甚至可以作1y x 图象、1y 2 x 图象、1y3 x 图象，直到作出的是一条直线，才好说明x 和y 之间的关系．训练2 在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度a 和拉力F 的数据如下表所示：F /N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60a /(m·s －2) 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51(1)根据表中的数据在上图的坐标系上作出a F图象；(2)图线斜率的物理意义是________________________________________________________________________；(3)小车和砝码的总质量为________kg；(4)图线(或延长线)与F轴截距的物理意义是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(1)图线与坐标轴有截距，是由摩擦力引起的．(2)图线弯曲是实验没有满足质量关系造成的．解析：(1)根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的a F 图象如图所示．(2)根据(1)中图象可以判断出图线的斜率表示小车和砝码总质量的倒数．(3)由(1)中图象可得：1M ＝Δa ΔF，解得M ＝1 kg. (4)由a F 图象可知，当力F ＝0.1 N 时，小车开始运动，说明此时小车受到的阻力为0.1 N.答案：(1)见解析 (2)小车和砝码总质量的倒数(3)1 (4)小车受到的阻力为0.1 N训练 3 (多选)如图所示是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是( )A ．形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B ．形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C ．形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D ．形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小解析：甲图的a F 图象，当F ＝0时，加速度a ≠0，说明F ＝0时，物体受到的合外力已不等于零，即平衡摩擦力时长木板倾角过大，使mg sin α>F 滑；乙图同甲图的原因相同．丙、丁是由于平衡摩擦力时倾角过小，而使F 滑>mg sin θ.所以，选项A 、D 正确．答案：AD1．“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M解析：只有M ≫m 时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和重物的总重力，B 正确．答案：B2．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，需要平衡摩擦力时，应该让小车( )A ．挂上小盘，拖上纸带，开动打点计时器B ．不挂小盘，拖上纸带，开动打点计时器关系的图象；(2)由图象可知F 一定时，a 与m 成________关系．解析：(1)由数据猜测a 与1m 成正比关系，以a 为纵坐标、1m为横坐标建立坐标系，根据数据进行描点连线，如图所示．(2)由上图可知a 1m 图线为过原点的直线，故F 一定时，a 与1m成正比，即a 与m 成反比关系．答案：(1)见解析图 (2)反比。

高中物理必修一 4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》教案(新人教版)

4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系【【教教学学目目标标】】1．2．3．【【重重点点难难点点】】1．2．【【教教学学方方法法】】观察、分析、推理、归纳【【教教学学用用具具】】多媒体、小车、一端带滑轮长木板、钩码、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺、气垫导轨、微机辅助实验系统一套。

【【教教学学过过程程】】一、加速度和力的关系（控制质量不变）：1、实验装置：两辆质量相同的小车，放在光滑的水平板上，小车的前端各系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里放有数量不等的砝码，使两辆小车在不同的拉力下做匀加速运动。

2、两点说明（1）砝码跟小车相比质量较小，细绳对小车的拉力近似地等于砝码所受的重力。

（2）用一只夹子夹住两根细绳，以同时控制两辆小车。

3、实验方法：a.在两砝码盘中放不同数量的砝码，使两小车所受的拉力不同。

b.打开夹子，让两辆小车同时从静止开始运动，一段时间后关上夹子，让它们同时停下来。

c.比较两辆车在相等的时间里，所发生的位移的大小.结果：所受拉力大的那辆小车，位移大４、分析推理：a.由公式221at s =得到在时间t 一定时，位移s 和加速度a 成正比；b.由实验结果得到：小车的位移与他们所受的拉力成正比；５、结论：对质量一定的物体，加速度跟作用在物体上的力成正比，即：F a F F a a ∝=　或　2121 二、加速度和质量的关系（控制外力不变）1、实验装置(同上)2、实验方法使两辆小车所受拉力相同，而在一辆小车上加放砝码，以增大质量，研究加速度和质量之间的关系。

3、实验现象：在相同的时间里，质量小的那辆小车的位移大。

４、分析推理，得到结论：在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，即 1221a m a m = 或 1a m∝ 三、1、【例1】教Fa1/m【例2】教【例3】学【【课课外外作作业业】】1、教材：P 5——（3）2、学海导航：P 2——4【【教教学学后后记记】】。