高中物理人教版教案:4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系
人教版高一物理必修一教案:4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系
探究加速度与力、质量的关系创新教学设计教学目的:(1)通过学生实验,学生得到加速度与力、质量的定量关系。
(2)通过实验探究,学生经历物理规律的探究过程,体验用控制变量研究物理问题的物理方法。
(4)通过实验的设计与数据处理,学生体会利用图象法发现物理规律的方法.教学方法:问题引导法学习方法:实验探究法课时:两节课。
教具:专用牛顿探究仪(力学探究仪)设计思路:,这是一个很好的能体现科学探究所有要素的教学案例,要让学生体验科学探究的全过程,认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用。
本设计首先结合生活实践,让学生分析现象,提出问题,通过定性分析,对问题的解决进行合理猜测,然后引导学生自己设计实验方案,通过师生、生生的交流评估,优化实验方案,在学生的充分的实验活动的基础上,进行分析论证,共享探究的成果。
教学过程:一:研究问题的提出:1:思考与讨论:一辆小汽车起步时,在20s内速度能达到100Km/h, 而一列火车要达到100Km/h,大约需要500s, 为什么两者的加速度会相差这么大呢?一辆竞赛用的赛车,质量与一般的小汽车相仿,只要四五秒钟的时间,就可以由静止加速到100Km/h,赛车与普通的小汽车有什么不同吗?由上述两个问题,你能回答物体的加速度与什么因素有关吗?由此师生总结出定性的结论:力越大,加速度越大,质量大,加速度小。
2:问题定向:(1)老师明确研究的问题:探究加速度与力、质量定量关系?(2)问题引导:加速度与力、质量都有关系,如何研究?师生总结控制变量法:(1)质量一定,a与F的关系。
(2)外力一定,a与M的关系(3)老师引导:根据你的经验,你认为a与F的关系、a与M的关系可能存在怎样的定量关系?学生猜想:(1)质量一定,a与F成正比。
(2)力一定,a与M成反比。
(4)老师引导:如何通过数据处理,验证猜想是否正确?师生总结数据处理的方法:画a与F、a与1/M图像。
设计思想:从生活实际出发,结合具体的事例,学很快定性解决了问题,很好的解决了学习的起点。
高中物理人教版必修1 4.2 实验 探究加速度与力、质量的关系 教案2 Word版含解析
课题:探究加速度跟力、质量的关系(两课时)一、设计思想《探究加速度跟力、质量的关系》一节是在阐述牛顿第二定律前设置的一个学生探究实验,而且该实验在新课标教材中是一个典型的培养学生探究能力的学生实验。
学生在运动学中初步学习了加速度,并且会用实验测量匀变速直线运动的加速度,但是并没有讨论加速度大小的决定因素。
从牛顿第一定律即物体运动状态改变的学习已经知道:力是迫使物体运动状态发生变化的外部因素。
从亚里士多德到伽利略的学习,也已使学生初步感受科学研究的一般方法,从数学知识上来看,学生具备探索牛顿第二定律的相关数学知识。
以前的《牛顿第二定律》教学通常是提出问题——学生猜想——实验验证——得出结论。
课时一般安排在一节课,主要是在教师的引导下完成。
学生在课堂上主动性无法得到充分展现,体验探究过程有些流于形式。
在我们的设计中,我们将《探究加速度跟力、质量的关系》设计成两节课,第一节创设情境——发现问题——讨论设计研究方案。
第一节的重点在于学生对研究方案的讨论完善上,这个过程应该是让学生经历研究过程,选择实验方法,培养学生研究能力、激发学生创造性的重要环节,也是更好落实新课程三维目标的保证。
第二节课学生动手实验,让学生自己设计数据记录表格和选择数据处理方案,得到实验结论,最后还得对这个研究过程谈谈自己的收获与体会,交流在这个研究过程中所碰到的问题和解决方案。
二、流程图三、 教学目标1. 知识与技能(1) 通过实验探究加速度与力、质量之间的关系,理解加速度与力成正比、与质量成反比;能应用图像法分析处理实验数据,会根据计算机的实验数据获取信息,分析处理问题;2. 过程与方法(1) 初步学习体验科学研究的过程与方法;(2) 通过设计实验方案、选择实验方法和实施实验等过程让学生体验控制变量法的第一节课 第二节课研究方法、数据处理方法,培养学生的实验动手能力;3.情感、态度、价值观(1)使学生在分工与合作中体验团队精神,培养协作能力;(2)通过这次研究过程让学生体验到科学研究的快乐和成就感,体验物理研究中过程中的严谨,培养学生猜想质疑能力和意识、培养尊重事实、实事求是的科学研究作风;四、教学过程[引入课题]视频引入师问:加速度的大小与什么有关?(引发学生思考并讨论)请问:质量不同的小车在相同外力作用下,加速度是否相同?师:通过讨论我们知道:物体产生的加速度既跟外力有关,又跟物体本身的质量有关。
人教版高中物理必修一第四章4.2实验探究加速度与力、质量的关系教案
《2 实验:探究加速度与力、质量的关系》教学设计本节是高中物理必修1第四章第二节内容,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。
本节课是探索规律的实验课,重点是在教师的引导下让学生体验探究过程,体会物理学研究的方法,达到掌握方法、提高能力的目的。
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.过程与方法:1.指导学生定性分析加速度和力、物体质量的关系,知道用控制变量法进行实验.2.指导学生根据原理去设计实验.3.帮助学生分析数据表格,学会利用图象寻求物理规律的方法.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.渗透科学的发现、分析、研究等方法。
教学课时:1课时教学重点与难点:重点:1、实验注意事项的分析。
2对a∝F、a∝1/m图象的分析和探究。
难点:对探究性实验的把握。
教学方式:本节课主要采取的是“实验——探究”教学方式。
教学工具:牛顿第二定律演示仪长木板打点计时器和纸带小车重物天平教学过程:复习导入:复习牛顿第一定律的内容:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
得出牛顿第一定律的内涵:(1)力是改变运动状态的原因。
(2)质量是惯性大小的唯一量度。
分析:合力是产生加速度的原因,以及加速度大小与质量有关。
得出:加速度与力(合力)、质量有关。
新授:一、定性分析加速度与合力、质量的关系1)分析:在光滑水平面上,物体受力越大,产生的加速度越大,学生猜想a与F成正比;2)实验演示:同样的作用力,质量越大,加速度越小,学生猜想a与m成反比。
二、如何定量研究加速度、力和质量三者之间的关系。
1、学生讨论:研究方法:控制变量法。
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. 设计实验:利用学生熟悉的实验仪器和已知的方法,如何测量加速度、力和质量。
高中物理(人教版)必修一教案:4.2实验:探究加速度与力、质量的关系(A)
4.2实验:探究加速度与力、质量的关系宁乡五中欧阳舟教学目标一、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。
二、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。
三、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。
教学重点、难点教学重点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。
教法方法1.提出问题,导入探究原理自主选器材、设定方案、进行操作、总结归纳进行交流。
2.对学生操作过程细节进行指导,对学生实验过程的疑难问题进行解答。
教学准备多媒体、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。
教学过程一、导入新课教师课件展示:如图4-2-1。
1图4-2-1教师引导探讨:物体质量一定,力不同,物体加速度有什么不同?力大小相同,作用在不同质量物体上,物体加速度有什么不同?物体运动状态改变快慢取决于哪些因素?定性关系如何?学生回答:第一种情况,受力大的产生的加速度大:第二种情况,质量大的产生的加速度小。
教师引导:请同学们再思考生活中类似实例并加以体会。
教师总结:加速度大小既与力有关,也与质量有关。
二、进行新课实验器材:小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平。
1. 物体加速度与它受力的定量关系探究教师引导探究:现在我们探究物体加速度与力、质量的定量关系(用控制变量法)。
人教版高一物理必修一教案4.2 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》教学设计(2课时)【教学目标】一、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、质量有关。
2.通过探究加速度与力和质量的定量关系的实验设计,培养学生解决实际问题的能力。
3.通过分组实验培养学生动手操作能力和数据处理能力。
4.通过对实验的误差分析并对实验进行改进,培养学生的创新能力。
二、过程与方法1.指导学生定量探究加速度与力和质量的关系,体会控制变量法。
2.引导学生自己设计实验,体会等效替代和忽略次要因素的方法。
3.通过对实验数据进行处理,掌握数学图像分析物理规律的方法。
三、情感、态度、价值观1.通过实验,培养实事求是、尊重客观规律的科学态度。
2.通过探究激发学生的求知欲和创新精神。
3.培养小组合作的团队精神。
【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.实验数据的分析和处理。
【教学难点】1.在老师引导下提出切实可行的实验方案。
2.实验的操作过程和误差分析。
【教学过程】(第1课时)一、引入课题通过复习牛顿第一定律引入本节课的内容,然后通过下面一系列的问题,使学生思考采用什么样的方法来验证猜想。
问题1:上一节我们学习什么?(牛顿第一定律)请同学们说出牛顿第一定律内容,并猜想加速度大小跟什么有关?(教师注意:学生可能猜出质量和力以外的因素,教师引导或告之本节课只探究加速度与力和质量的关系。
)问题2:能否从理论上分析力越大,加速度越大;质量越大,加速度越小?参考答案:力是改变运动状态的原因,力大运动状态容易改变,而运动状态的改变快慢是用加速度来描述的,因此力大,加速度大;质量是惯性大小的量度,质量大,惯性大,运动状态难改变,即加速度小。
二、实验设计问题3:研究一个物理量同时与两个物理量有什么定量关系,应当采用什么方法?学生很容易回答出用控制变量法。
问题4:初中用过这种办法吗?举例说明。
(安排此问题的目的是向学生进行物理学研究方法的教育)参考:在讨论电流与电压、电阻两个量是什么关系时;在讨论压强与压力、作用面积两个量是什么关系时等。
人教版高中物理必修一4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系导学案(一)
打点计时器纸带4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系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:探究加速度与力、质量的关系 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1.在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”。
这种研究物理问题的科学方法是A.建立理想模型的方法B.控制变量法C.等效替代法D.类比法2.在“验证牛顿运动定律”实验的准备阶段,小车不挂小桶时,先将木板的一端垫起一定高度。
高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.2 实验 探究加速度与力、质量的关系教案1 新人教版必修1
第二节实验:探究加速度与力、质量的关系【课程背景及设计思想】1. 本节实验是大纲中规定的学生实验,探究加速度与力、质量的关系后推出的牛顿第二定律是动力学的核心规律,本节实验课是高中物理课程体系中至关重要的一课。
2. 本节实验以往均采用打点计时器和纸带配合来测量加速度和判断摩擦力是否已被平衡,耗时费力且基本上做不出达到要求的实验数据;在数据处理时,要求学生描点然后进行线性拟合,耗费大量时间且效果不佳。
由于以上困难,每年学生都基本上不能完成该实验,有些学校甚至不再在实验室中进行学生分组实验。
3. 往年本节实验课都是安排两节课时,一节理论准备,一节分组操作,实际实施过程中发现课时往往还不够。
4. 针对以往实验课中的困难,结合本次实验室改造时物理实验室购进的传感器和电脑设备,我采用了用光电门来测量加速度和判断摩擦力的平衡,采用朗威通用软件来进行数据处理中的描点和线性拟合。
实际实验中发现该方案测量精确度高,实验过程简单,学生容易操作,对学生深入理解牛顿第二定律的内在关系和应用现代技术进行实验和数据处理的能力提高大有裨益;该方案一举克服了本节实验课多年的顽疾,原本两节课都很难完成的教学任务一节课就可以轻松的达到目的,极大提高了课堂效率;数字化实验室的师生电脑交互系统也极大程度的增强了课堂中的师生互动,改变了以往实验课中老师先讲一通、然后学生再做一气、老师讲授和学生操作脱节的现象,可以很好的实现边实验边教学的模式。
【教学目标】一、知识目标:理解物体加速度大小与力和质量的关系二、能力目标:1.训练用控制变量法进行实验2.掌握用图像处理实验数据的方法3.掌握平衡摩擦阻力及减小系统误差、偶然误差及误差分析的方法三、德育目标1.通过探究实验,培养实事求是、尊重客观规律的科学态度;体会探究过程的科学严谨和合理性2.通过实验方案的自行设计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】1.控制变量法的应用.2.实验数据的分析与处理.【教学难点】1.如何设计实验方案并使实验方案合理可行.2.实验误差的分析和控制【教学用具】多媒体课件、小车一端带滑轮长木板、质量标准的小车(规格:100g)、遮光片(规格:0.02m)、带小钩的细线条、质量标准的小桶(规格:5g)、钩码(规格:50 g)、砝码(规格:5g\10 g)、光电门传感器每组两套,数字化实验室电脑设备全套。
人教版高一物理必修一教案:4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系
导学案第二节. 实验:用DIS研究加速度与力的关系、加速度与质量的关系一. 实验目的:1.了解影响加速度的因素——力和质量.2.通过实验分别作出a-F、a-m的关系图象并得出其关系3.体会“控制变量法”对研究问题的意义.4.新课标用DIS研究a-F、a-m之间的关系二. 实验器材:DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等)、带滑轮的力学轨道、细绳、小车、钩码、、天平、支架等。
三.实验装置:四实验步骤:实验1:研究小车在质量一定的情况下,加速度与受力的关系⑴DIS 连接:将位移传感器的发射器固定在小车上,接收器固定在力学轨道的高端。
调整接收器、发射器的位置,使其基本正对。
将接收器与数据采集器相连,数据采集器与计算机相连,构成DIS实验系统。
⑵进行摩擦力平衡调整。
步骤如下:a 、双击图标,打开DIS 程序,等待传感器自动连接,待变成,传感器就连接成功了。
单击“新课改实验”,双击实验条目“用DIS求加速度”,进入实验界面。
b 、将小车放到斜面上,打开位移传感器发射器电源开关,点击“”,轻推小车开始运动,测量小车的加速度。
当加速度接近零时,可以认为小车重力沿斜面的分力已与小车和轨道之间的摩擦力平衡,见(图)。
c、如果加速度与 0 相差较大,则调节轨道的倾角,再次测量,直至达到要求。
d、点击退出,退出“用DIS求加速度”。
实验一(1)返回软件主界面,点击实验条目“研究加速度与力的关系”。
(2)将细绳的一段栓在小车上,另一段通过滑轮拴在钩码上。
(3)在窗口下方的表格内输入小车的质量及拉力数值(等于钩码的重力)。
(4)将小车放到轨道上,点击“开始记录”,释放小车,数据采集完,点击“停止记录”(5)点击“选择区域”,选择需要研究的一段v-t图线。
此时软件窗口下方的表格中将自动显示该段v-t图线对应的加速度。
(6)保持小车质量不变,改变拉力,重做实验,可得到另几组数据,记录在表格中。
a-F图线(7)处理实验数据,画出a-F图线,归纳得出结论。
4.2实验:探究加速度与力、质量关系(教学设计)——高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
探究加速度与质量、力的关系教学设计一、教材分析“探究加速度与力、质量的关系”一节选自人教版普通高中物理必修一第四章第二节。
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。
教材中实验的基本思路是采用控制变量法,要测量的物理量有质量、加速度和力,测量质量用天平,需要研究的是怎样测量加速度和力。
本节从引导学生从牛顿第一定律出发,提出探究加速度与力、质量关系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导学生完成探究,实验的基本思路对于学生来说并不困难,因此整个教学过程应该更加重视让学生体会探究的实质:鼓励学生提出科学问题;设计更多的实验方案;引导学生解决实验中遇到的问题:会试用多种方法处理数据,基于实验数据得出结论;以及培养学生对探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。
二、学情分析1.已有基础:从知识结构上看,学生已认识到加速度与力、质量有关,以及它们之间的定性关系,具备了进一步定量探究的基础;从科学探究素养上看,学生已接触过实验探究,初步熟悉科学探究的要素,对于实验探究,学生也已有了一定基础;从认知发展水平上看,高一学生的认知正处于由直观认知向逻辑推理过渡阶段,学生已经初步具备了分析、归纳的能力。
2.学困点:生对定量研究运动规律的过程还很陌生,对于应用图像法处理数据中图像的“拟合”原理难以理解。
三、教学目标1.通过实验设计过程,采用控制变量的方法对a、F、m三个物理量间的关系进行定量研究和根据实验数据,归纳实验结论。
2.经历实验的操作和测量过程,以及通过图象处理实验数据的过程,理解图像法处理实验数据的有效性和“化曲为直”的思想方法,体验如何平衡摩擦阻力、减少系统误差的操作方法。
3.通过探究实验,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。
四、教学重难点重点: 让学生经历加速度与力、质量关系的探宄过程,体会探究的本质,培养学生提出问题、批判性思维、交流与合作的能力。
人教版高中物理必修一教案:4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系-最新教育文档
第二节实验:探究加速度与力、质量的关系教学目标:(一)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.(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、练习教学用具: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:50g、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.教学过程:(一)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.(二)新课教学:1、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2)/2a可以求出加速度的大小,从而可以得到加电门的距离,根据公式x=(v2-v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2:用一辆小车,测量加速度师: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.2、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.3、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。
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.
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
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
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
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,
在相同力的作用下产生的加速度填在表中:
加速度的计算方法。
高中物理必修一教案-4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系4-人教版
实验:探究加速度与力、质量的关系复习课教学设计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)会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——控制变量法3、情感态度与价值观(1)使学生在互相协作中,体验团队精神(2)培养学生尊重事实,实事求是的科学研究作风2学情分析本课题设计思路旨在让学生体验科学研究的基本步骤。
通过复习实验——探究加速度与力和质量的关系,让学生根据已有的器材,设计实验方案,进行实验验证,重新体验探究实验过程,通过问题引领、梯度导学,教师引导学生通过讨论、交流实验要注意的问题。
3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)教学难点及其教学策略:难点:探究探究加速度与力和质量之间的关系其他相关方法教学策略:通过教师的讲解和演示,让学生体体会不需要平衡摩擦力或者不需要满足m远小于M的实验方法4教学过程分组探究实验引入新课:三组同学探究小车质量M保持不变,讨论加速度a与力F的关系,另外三组同学探究力F不变,改变小车质量M,讨论加速度a与小车M的关系.再次体验探究过程。
师生进行【探究学习一】问题引领梯度导学1.为什么要平衡摩擦力?如何平衡摩擦力?2.如何判断已经平衡好摩擦力?整个实验过程,需要平衡几次摩擦力?3. 如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够图像将会出现什么变化?平衡摩擦力过度了呢?4.谁提供小车加速的合外力?如何确定小车合外力的值?此过程要学生明确:1.平衡摩擦力:一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是调出一个合适的斜面,使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细线系在小车上,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.2.不重复平衡摩擦力:实验步骤2、3不需要重复,即整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车的质量,都不需要重新平衡摩擦力.学生推导平衡摩擦力方程。
高中物理必修一教案-4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系1-人教版
普通高中课程标准实验教科人教版物理必修一第四章牛顿运动定律第2节实验:探究加速度与力、质量的关系第一部分:依据课程标准说理念课标中除了将“过程与方法”作为三维目标之一单独列出;也将科学探究及物理实验能力列入了内容标准,根据科学探究的七个要素提出了具体的要求。
因此依据这两点,我意识到,本节课我不仅要教实验本身,更重要的是让学生体会到科学研究的方法,逐步培养物理思维。
第二部分:联系教材、学情说目标牛顿运动定律是高中力学的核心内容,而这节课也突显了在牛顿第一定律之后和牛顿第二定律之前的重要性。
对于学生来说,一方面,经过上节课的学习,对力、惯性这两个概念有简单定性的了解,所以对这三个物理量之间关系的提出有一定的思想基础。
另一方面,学生对“控制变量法”比较熟悉,所以对实验的思路有一定的意识。
但是在实际探究过程中,他们也会表现出明显不足。
依据课标、教材,联系学情,我确定了如下的三维教学目标:其中,“用控制变量法探究关系”是本节课的重点,另外“如何提出实验方案并使方案合理可行、实验数据的分析与处理以及误差分析”是难点。
第三部分:紧扣教材说教法学法由于本节课涉及问题较多、内在逻辑性强,学生独立设计实验的能力弱,所以我采用了以“互动探究,启发导学”为主的教法。
通过设问层层深入诱导学生去思考、设计、改进实验方案。
学生们则在教师指导下做到自主学习与合作探究相结合、独立思考与集体讨论相结合进行学习。
另外,利用Excel软件描点并拟合出图像,最终得到加速度与力质量的关系,既能实现情景化教学,也大大提高了课堂效率,有利于教学目标的完成。
第四部分:结合目标说教学过程为充分贯彻本节课的教学目标,我安排了以下四个教学环节:第一环节创设情境合理猜想本节课伊始,我先让学生回顾上节课的内容,提出了加速度与质量和力是有一定的关系的。
随后给出这样的两组实例对比,为课堂创设出亲切的氛围,激发出学生的学习动机。
而后针对对比的结果,我提出一些相关问题,引导学生大胆进行猜想力和质量是如何影响物体的加速度的,从而明确了本节课的任务。
高中物理人教版必修1 4.2实验探究加速度与力、质量关系 教案 Word版含解析
4、2实验:探究加速度与力、质量关系一、教材分析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、二、教学目标知识与技能通过实验探究加速度与力和质量的定量关系、过程与方法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、情感态度与价值观通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神、三、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、四、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、五、教学过程导入新课复习导入复习提问: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 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: 次数项目 12 3 4 5 6 F/Na/(m ·s -2)( 2 )建立坐标系如图4-2-2: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、 二、加速度与质量的关系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 ∝m 1,n m1(1)设计表格,如: 次数项目 12 3 4 5 6a/m ·s-2m/kg m1/kg -1(2)建立坐标系如图4-2-3:a-m 1或a-n m1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=21at 2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x 1、x 2,位移之比就是加速度之比、2121x x a a =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t 1、t 2,时间比的平方就是加速度之比的倒数、212221t t a a =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、 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、 六、 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、七、教学后记。
高中物理人教版必修1 4.2 探究加速度与力、质量的关系 教案3 Word版含解析
4、2 探究加速度与力、质量的关系教材分析:《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1“中涉及到本节内容:”通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系。
“本条目要求学生通过实验,探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程。
本节内容是新人教必修一第四章第二节内容,是学生上高中以来接触到的第二个探究性实验,和前一个一样,本实验只给出了实验的基本思路,而没有给出确定的实验方案,实验方案和器材的选用都由学生自己设计。
不过作为提示,书中提醒学生注意两个方面的问题,还给出了一个”参考案例“,这个案例是采用常见仪器设计的实验,具有普遍意义和具体指导作用。
本节课,以前是验证牛顿第二定律,注重的是知识的重现,现在改为探究性实验,注重的是问题的提出与研究,体现了新课标注重培养学生的探究能力、动手能力、观察和总结能力的特点。
教学目标:知识与技能(1)学会通过实验探究物体加速度与力、质量的关系。
(2)在实验中掌握打点计时器的用法。
(3)对自己的实验结果进行归纳分析。
过程与方法(1)根据所学知识及日常经验初步分析a、F、m三个物理量间的关系(定性分析)。
(2)采用控制变量的方法,通过实验对a、F、m三个物理量间的数量关系进行定量研究。
(3)运用列表法及图象法处理数据;根据实验数据,归纳、推理实验结论(定量分析)。
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)学会与他人合作、交流,具有团队意识和团队精神。
教学重点:(1)控制变量法的应用。
(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:探究法、讲授法、讨论法、练习法教学用具:多媒体课件,小车,50g规格钩码,托盘天平,砝码,刻度尺,线绳若干,打点计时器,纸带。
课时安排:1课时教学过程设计:一、情景导入,引入课题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。
4.2实验探究加速度与力质量的关系教案高一上学期物理人教版
实验:探究加速度与力、质量的关系一、教学目标1.物理观念(1)明确实验的操作步骤和各种注意事项,理解实验数据的各种处理方法(2)经历探究加速度与物体受力、物体质量的关系的过程,设计出方便的表格。
2.科学思维学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象,具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究通过实践和探究,让学生感觉科学就在身边。
培养学生对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神,树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点教学重点:如何提出实验方案并使实验方案合理可行。
教学难点:实验数据的分析与处理。
三、教学分析学生们在前面已经学习了力、物体的运动描述、以及牛顿第一定律。
对力与运动的关系有了简单的认识。
也对测量物体运动的加速度方法和实际操作都比较熟悉。
在本节教学中,我们将教材中一节课的内容分解为两节课进行教学:第一小节是探究加速度与力、质量关系的实验方案的确定;第二节是在实验室中根据学校实际所有器材进行实验探究加速度与力、质量关系的研究,力图在本节课让学生体会探究过程,并且在探究中找到加速度与力、质量的关系。
四、教学过程活动1【导入】实验:探究加速度与力和质量的关系利用视频《家庭视频》,说明用同样大小的力拉不同质量的扭扭车,快慢不同;用不同的力拉相同质量的小板凳,快慢也不同,说明:质量一定时,力越大,加速度就越大;力一定时,质量越大,加速度越小。
那么,加速度与力、质量有什么关系呢?本节课我们通过实验来探究加速度与力、质量的关系。
活动2【讲授】新课实验准备教师用幻灯片展示课前预习答案,并解决课前预习中的问题。
实验原理基本思路——控制变量法(1)保持研究对象即小车的质量M不变,改变砝码的质量m,即改变作用力F,测出小车的对应加速度,验证加速度是否与作用力成正比.(2)保持砝码的质量m不变,即保持作用力F不变,改变研究对象即小车的质量M,测出小车的对应加速度,验证加速度是否与质量成反比.实验器材打点计时器,天平,细绳,纸带复写纸片,小车和钩码,小桶和钢珠,一端有滑轮的长木板、刻度尺、导线实验测量加速度a利用打点计时器打出的纸带计算加速度质量M天平力F利用小微课介绍如何平衡摩擦力得到恒力F要求学生完成实验探究一:平衡摩擦力利用现有的器材,对桌面的小车进行平衡摩擦力活动3【活动】实验探究过程教师分配任务,要求学生在有限的时间内完成各自的任务小组完成探究二控制小车和钩码的质量M=(小车上放钩码,已知M车=186.8g,M码=50g);712小组完成探究三控制小桶和钢珠的质量m=(已知m桶=5.1g,m钢珠=3.58g)2.小组实行组长负责制,组长负责小组管理及任务的分配。
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集体备课教案门两个.课型课时安排1教学过程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.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:次数1 2 3 4 5 6项目F/Na/(m·s-2)(2)建立坐标系如图4-2-2: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 ∝m 1,n m1 (1)设计表格,如: 次数项目 12 3 4 5 6a/m ·s -2m/kgm 1/kg -1n m1/kg -n(2)建立坐标系如图4-2-3:a-m 1或a-n m1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=21at 2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x 1、x 2,位移之比就是加速度之比.2121x x a a = 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t 1、t 2,时间比的平方就是加速度之比的倒数.212221t t a a =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,高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1.2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器完成了人类历史上的首次月背软着陆。
“嫦娥四号”的核电池利用放射性同位素Pu衰变供电;静止的Pu衰变为铀核U和X粒子,产生热能并放出频率为ν的γ光子。
已知:Pu、U和X 粒子的质量分别为m Pu、m U和m X,普朗克常数为h,光速为c。
则下列说法正确的是A.X粒子是HeB.U的比结合能比Pu的大C.释放出的γ光子能量为(m Pu—m U—m X)c2D.若γ光子照射到某金属并发生光电效应,则光电子的最大初动能为hν2.某课外探究小组用如图所示实验装置测量学校所在位置的地做地磁场的水平分量Bx。
将一段细长直导体棒南北方向放置,并与开关、导线、电阻箱和电动势为E、内阻为R的电源组成如图所示的电路。
在导体棒正下方距离为L处放一小磁针,开关断开时小磁针与导体棒平行,现闭合开关,缓慢调节电阻箱接入电路中的电阻值,发现小磁针逐渐偏离南北方向,当电阻箱接入电路的电阻值为9R时,小磁针的偏转角恰好为60°。
已知通电长直导线周围某点磁感应强度为(式中I为通过导线的电流强度,r为该点到通电长直导线的距离,k为常数),导体棒和导线电阻均可忽略不计,则该位置地磁场的水平分量大小为A.B.C.D.3.如图所示,已知A球的质量为m,B球的质量为2m,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法中正确的是A.B球的受力情况不变,加速度为0B.两个小球的加速度均沿斜面向下,大小均为g·sinθC.A球的加速度沿斜面向下,大小为2g·sinθD.弹簧有收缩趋势,B球的加速度向上,A球的加速度向下,且加速度大小均不为04.如图,物体P、Q置于光滑水平面上,某时刻分别在相同大小的水平恒力F1、F2作用下,由静止开始运动,经时间t,P、Q发生的位移大小关系为x P<x Q。
则t时刻A.F2的功率比F1的大B.P的速度比Q的大C.P的动能比Q的大D.P的动量比Q的大5.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来,弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来。
我们可以把篮球下落的情景理想化:篮球脱离篮网静止下落,碰到水平地面后反弹,如此数次落下和反弹。
若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力大小恒定,则下列图象中可能正确的是( )A.B.C.D.6.氢原子的能级示意图如图所示,现有大量的氢原子处于 n=4 的激发态,当向低能级跃迁时,会辐射出若干种不同频率的光,若用这些光照射逸出功为 4.54eV 的钨时,下列说法中正确的是:A.氢原子能辐射 4 种不同频率的光子B.氢原子辐射的光子有四种不能使钨发生光电效应C.氢原子辐射一个光子后,氢原子的核外电子的速率增大D.钨能吸收从 n=4 向 n=2 能级跃迁的光子而发生光电效应二、多项选择题7.人造地球卫星做半径为r,线速度大小为v的匀速圆周运动。
当其角速度变为原来的倍后,运动半径为____________,线速度大小为__________。
8.某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。
已知输电线的总电阻为R=10Ω,降压变压器T2原、副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压u=220sin100πt V,降压变压器的副线圈与滑动变阻器组成闭合电路。
若将变压器视为理想变压器,当负载R0=11Ω时A.通过R电流的有效值是20AB.升压变压器的输入功率为4650WC.当负载R0增大时,发电机的输出功率减小D.发电机中电流变化的频率为100Hz9.质量为m的汽车在平直的路面上启动,启动过程的速度—时间图象如图所示,其中OA段为直线,AB 段为曲线,B点后为平行于横轴的直线.已知从t1时刻开始汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为F f,以下说法正确的是 ( )A.0~t1时间内,汽车牵引力的数值为B.t1~t2时间内,汽车的功率等于(m+F f)v2C.t1~t2时间内,汽车的平均速率小于D.汽车运动的最大速率v2=10.如图,在正方形abcd范围内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场,两个电子以不同的速率从a点沿ab 方向垂直磁场方向射入磁场,其中甲电子从c点射出,乙电子从d点射出。
不计重力,则甲、乙电子( )A.速率之比为1:2B.在磁场中运行的周期之比1:2C.速度偏转角之比为1:2D.电子在磁场中运动时,动能和动量均不变三、实验题11.如图所示,间距为d的两竖直光滑金属导轨间接有一阻值为R的电阻,在两导轨间水平边界MN下方的区域内存在着与导轨平面垂直的匀强磁场。
一质量为m、长度为d、电阻为r的金属棒PQ紧靠在导轨上。
现使棒PQ从MN上方高度处由静止开始下落,结果棒PQ进入磁场后恰好做匀速直线运动。
若棒PQ下落过程中受到的空气阻力大小恒为其所受重力的,导轨的电阻忽略不计,棒与导轨始终保持垂直且接触良好,重力加速度大小为g,求:(1)棒PQ在磁场中运动的速度大小v;(2)匀强磁场的磁感应强度大小B。
12.如图所示,绷紧的水平传送带足够长,始终以的恒定速率顺时针运行。
初速度大小为的小物块从与传送带等高的水平面上的A点向左运动,经B点滑上传送带,已知A、B两点的距离,物块与水平面的动摩擦因数,物块与水平传送带的动摩擦因数,重力加速度,不考虑物块由水平面滑上传送带的能量损失。
求:(1)物块向左运动第一次到达B点时的速度(2)物块经过B点后继续向左运动,在传送带上离B点的最远距离(3)详细描述物块在从传送带上距B点最远处返回B点的过程中的运动特点。