探究加速度和力、质量的关系
1-4.2-探究加速度与力、质量的关系
第二节 探究加速度与力、质量的关系【基础知识】1．大量的事实告诉我们，物体运动状态变化的快慢，即物体加速度的大小，与物体的质量及所受重力有关，且有：物体的质量一定时，受力越大，它的加速度越大；物体的受力一定时，它的质量越小，加速度越大。
2．猜想：相同质量的物体在不同力的作用下，物体的加速度跟力的大小成正比，如果猜想正确，那么，我们以a 为纵坐标、F 为横坐标建立坐标系，根据实验测得的各组数据在坐标系中描点，这些点应在同一直线上。
3．猜想：不同质量的物体在相同力的作用下，物体的加速度与质量成反比，如果猜想正确，那么，我们以a 为纵坐标，1m为横坐标建立坐标系，根据实验测得的各组数据在坐标系中描点，这些点应在同一直线上。
4．根据实验数据描出的点在上述a F -图像或1a m -图像中都可以拟合成直线，而这些直线又十分接近原点。
所以猜想是正确的。
5．物体的质量一定时，其加速度与它受到的力的关系写为F a ∝；物体所受到的力一定时，其加速度与它的质量的关系写为ma 1∝。
【学法指导】一、疑难分析1． 实验要探究的内容力是物体产生加速度的原因，有力作用在物体上，就有加速度产生，且力越大，产生的加速度也越大。
在相同力的作用下，加速度的大小还与物体的质量有关。
因此，本实验要探究的内容是寻找加速度与力、质量三者间的关系2．测量物体的加速度的方法直接测出加速度的大小的方法有：（1）让物体做初速度为0的匀加速直线运动，用刻度尺测量物体运动的位移，用秒表测量出物体运动的时间，然后由公式22tx a =算出。
（2）让物体做初速度为0的匀加速直线运动，在运动物体上安装一条打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度。
（3）直接用加速度计传感器直接测量。
二、典型例题(一）实验方案设计与实验操作本实验有多种设计方案，一般是通过改变钩码的多少来改变力的大小，而利用打点计时器或者利用相同时间通过的位移来比较加速度的大小。
探究加速度与力、质量的关系
1 M
a ，解得M=1 kg. F
（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）见标准解答 （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
课后练习
说明：“课后练习”是为了检验同学们
所学内容知识的基础练习，也是为了让同 学们在练习中发现问题而特别设置的内容， 请科代表组织学习，如果遇到不能解决的 题目，可以咨询老师。
【标准解答】（1）木板在绳子拉力的作用下做初速度为零的匀加速直
1 线运动，由d=at 2 2 2d 可知：a= 2 t
.为了减小测量加速度的偶然误差可以
采用的方法是保持F1不变，重复实验多次测量d、t取平均值.
（2）该实验原理与教材实验原理类似，同样需要满足木板的质量M远大
于矿泉水瓶的质量m，此时可认为绳上的拉力近似等于弹簧秤示数F1.本 实验中没有平衡摩擦力，但通过题意可知受到的摩擦力为F0，木板受到
(3)探究加速度a与质量m的关系时，以a为纵坐标，以 1 为 横坐标,作出的图象为经过原点的倾斜直线，这样很容易看出
m
它们的关系.
答案：（1）C、D （2）1.59 (3)a 低压交流电源
1 m
刻度尺
6.（2010·江苏高考）（13分）为了探究受到空气阻力时，
物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与 物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）.实验时，
2.（2011·南京高一检测）（6分）如图所示是某同学探究加
速度与力、质量的关系时，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差错； （1）电源 ________ . （2）电磁打点计时器位置 ________ . （3）滑轮位置 ________ . （4）小车位置 ________ . （5）长木板 ______学认为：随着运动速度的 增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？ 请根据v-t图象简要阐述理由. 【解析】（1）进行本实验时，要求释放小车之前接通打点计 时器的电源.
探究加速度与力质量的关系实验平衡摩擦力的原理
探究加速度与⼒质量的关系实验平衡摩擦⼒的原理⼀、引⾔在经典⼒学中，加速度是⼒的作⽤效果的⼀个重要指标，同时，物体的质量也影响着加速度的⼤⼩。
探究加速度与⼒、质量的关系是物理学中的⼀个重要实验。
本⽂将详细介绍探究加速度与⼒、质量的关系实验的原理，特别是平衡摩擦⼒的原理。
⼆、实验原理1.加速度、⼒和质量的关系根据⽜顿第⼆定律，⼀个物体的加速度a与其所受的⼒F成正⽐，与其质量m成反⽐，即：F=ma。
因此，通过测量物体在不同⼒作⽤下的加速度，可以推断出物体的质量。
2.摩擦⼒的影响在实验中，摩擦⼒是影响物体加速度的关键因素之⼀。
因此，需要采取措施平衡摩擦⼒，以确保实验结果的准确性。
三、平衡摩擦⼒的原理和⽅法1.原理平衡摩擦⼒的⽬的是消除摩擦⼒对实验结果的影响。
通过调整斜⾯倾⻆，使斜⾯对物体产⽣的下滑⼒（或⽀持⼒）与物体所受的摩擦⼒相等，即实现摩擦⼒的平衡。
此时，物体所受合⼒仅为重⼒，从⽽保证物体的加速度只受到所施加的⼒的影响。
2.⽅法①调节斜⾯倾⻆：通过调节斜⾯的倾⻆，使物体在斜⾯上保持静⽌或匀速下滑。
此时，物体所受的下滑⼒等于其重⼒沿斜⾯向下的分⼒。
同时，物体所受的⽀持⼒和摩擦⼒构成⼀对平衡⼒。
通过调整斜⾯的倾⻆，使下滑⼒与摩擦⼒达到平衡状态。
②使⽤⽓垫导轨：⽓垫导轨是⼀种利⽤空⽓薄膜来⽀撑物体的装置，可以有效减⼩物体与导轨之间的摩擦⼒。
通过调整⽓垫导轨的倾斜度，使物体在导轨上保持匀速运动状态，此时物体所受合⼒为零，从⽽实现了摩擦⼒的平衡。
四、实验步骤和注意事项1.实验步骤①将斜⾯固定在⼀定⾼度，并通过调节斜⾯的倾⻆来平衡摩擦⼒；②在滑块上安装测量加速度的装置；③在滑块上施加⼀个恒定的⼒，使其从斜⾯顶端滑下；④记录滑块下滑过程中的加速度；⑤改变施加的⼒的⼤⼩，重复步骤③和④；⑥分析实验数据，得出结论。
2.注意事项①在调节斜⾯倾⻆时，应确保滑块始终保持在斜⾯上；②施加的⼒应保持恒定，避免对实验结果造成影响；③在实验过程中，应注意保护测量装置和滑块，避免损坏；④记录数据时，应保证数据的准确性和可靠性。
(完整版)探究加速度与力、质量的关系_实验报告
实验：探究加速度与力、质量的关系[实验目的]通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系[实验原理]1、控制变量法：⑴保持m一定时，改变物体受力Ｆ测出加速度ａ，用图像法研究ａ与Ｆ关系⑵保持Ｆ一定时，改变物体质量m测出加速度ａ，用图像法研究ａ与m关系2、物理量的测量：（1）小车质量的测量：天平（2）合外力的测量：小车受四个力，重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。
重力和支持力相互抵消，物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力。
小车所受的合外力不是钩码的重力。
为使合外力等于钩码的重力，必须：①平衡摩擦力：平衡摩擦力时不要挂小桶，应连着纸带且通过打点记时器的限位孔，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．将长木板倾斜一定角度，此时物体在斜面上受到的合外力为0。
做实验时肯定无法这么准确，我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点来判断），这就说明此时物体合外力为0，摩擦力被重力的沿斜面向下的分力（下滑力）给抵消了。
由于小车的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消，那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了。
点拨：整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力.②绳子的拉力不等于沙和小桶的重力：砂和小桶的总质量远小于小车的总质量．．．．．．．绳子的拉．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．时，可近似认为力等于．．．．．．．．推导：实际上m/g=(m+ m/)a,F=ma,得F=m m/g/(m+ m/);理论上F= m/g，只有当m/＜．．．沙和小桶的重力。
＜m时，才能认为绳子的拉力不等于沙和小桶的重力。
点拨：平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.在画图像时，随着勾码重量的增加或者小车质量的倒数增加时，实际描绘的图线与理论图线不重合，会向下弯折。
探究加速度和力,质量之间的关系
厚德尚学，天道酬勤- 1 - 授课教案学员姓名：________ 授课教师： _________ 所授科目：__________学员年级：________ 上课时间：_____年_____月______日 共_____小时教学标题探究加速度与力，质量之间的关系 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。
3．培养学生动手操作能力。
教学重难点 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．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．上次作业检查授课内容：探究加速度与力，质量之间的关系1.2.由实验结果得出的结论[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：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)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．3.误差分析：1.质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行都会照成误差2.因实验原理不完善造成的误差：本实验用小桶和沙的总重力代替小车受到的拉力，存在系统误差，当小桶和沙的总质量越小于小车的质量，误差就越小。
3.平衡摩擦力不准造成误差（只需要平衡一次摩擦力）。
[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与加速度有关的因素 1．物体受的合外力 2．物体的质量 实验方法 控制变量法 实验过程与结论 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 作业：学员课堂表现： 签字确认 学员_____________。
探究加速度与力和质量的关系
a/m/s2
不能判断a与m是 否是反比关系！ 怎么办？
m/Kg
0
1/ m a/m/s2
1/m 1/m 1/m 1/m 1/m 1/m
1
a1
2
a2
3
a3
4
a4
5
a5
6
a6
a/m/s2
a∝1/m
0
1/m
实验方法二：对比实验法
用铁夹控制两车从静止做匀加速运动时间相等
对两车的匀加速直线运动：V0=0，t1=t2 由x1=a1t12/2， x2=a2t22/2有： 有
加速度与力和质量的关系
一、运动状态的改变 1、运动状态改变是指物体的 速度 发生改变， 一定有 加速度 产生。 2、运动状态改变的快，即 速度 变化的快，则 物体的 加速度 大。 3、不为零合外力作用 是物体运动状态改变的 加速度 的原因。 原因，即物体产生 4、某一物体受到的合外力越大，运动状态改变 的越 快 ，即物体产生 加速度 越大。 5、在相同大小的合外力作用下，物体的质量越 大，惯性越 大 ，运动状态改变的越 慢 ，即 小 。 产生加速度越
x1 ：x2 =
a1 ：a2
可见通过研究位移与拉力和质量的关 系，就可以知道加速度与拉力和质量的关 系。（间接测量法）
1、加速度和力的关系
实验结论：
a1 F 1 a2 F2
或者
aFΒιβλιοθήκη 对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用 在物体上的力成正比.
2、加速度和质量的关系
实验结论：
a1 m2 a2 m1
或者
1 a m
在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的 质量成反比。
小结：
a m F合
实验报告：探究加速度与质量、力的关系
物理实验报告单年级: 姓名: 实验时间: 实验名称探究加速度与力、质量的关系实验目的1.学会用控制变量法探究物理规律.2.会测量加速度、力和质量，能作出物体运动的a－F、a－1m图像.3.能通过实验数据及图像得出加速度与力、质量的关系．实验原理1．探究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，分析加速度与拉力的定量关系．2．探究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对应的加速度，分析加速度与质量的定量关系．实验器材小车、砝码、槽码、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．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．按如图所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系细线)．3．补偿阻力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木位置，启动打点计时器，直到轻推小车使小车在木板上运动时可保持匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)，此时小车重力沿木板方向的分力等于打点计时器对小车的阻力和长木板的摩擦阻力及其他阻力之和．4．把细线绕过定滑轮系在小车上，另一端挂上槽码．保持小车质量不变，改变槽码的个数，以改变小车所受的拉力．处理纸带，测出加速度，将结果填入表1中．5.保持槽码个数不变，即保持小车所受的拉力不变，在小车上增减砝码，重复上面的实验，求出相应的加速度，把数据记录在表2中．数据采集1．质量的测量：用天平测量．在小车中增减砝码的数量可改变小车的质量．2．加速度的测量(1)方法1：让小车做初速度为0的匀加速直线运动，用刻度尺测量小车移动的位移x，用秒表测量发生这段位移所用的时间t，然后由a＝2xt2计算出加速度a.。
探究加速度与力、质量的关系
探究加速度与力、质量的 关系
？复习思考： 什么是物体运动状态的改变？根据牛顿第一 定律，物体运动状态改变的原因是什么？ 物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化
力是改变物体运动状态的原因
力
运动状态变化
力是产生加速度的原因
产生加速度
a=ΔΔvt
速度变化
第二节 探究加速度与力、质量的关系
a1 x1 a2 x2
方案二
利用打点计时器来探究加速度与力、
（重点）： 质量的关系 小车 纸带 打点计时器
（1）保持小车质量不变，改变拉力，测出 不同拉力F作用下小车的加速度a，然后作 出a—F图象。
（2）保持拉力不变，改变小车质量，测出不同 质量时小车的加速度a，然后作出a—m图象， 再转化为a—1/m图象。
0
100
200
300
400 m（g）
a（m/s2）
0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05
0
0.001
∝ a0.002 1 /0.m003
0.004
1/m
0.005
实验结论：
1、m一定，加速度a与F的定量关系：
aF
2、F一定，加速度a与m的定量关系:
a 1 m
（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）
2、验证牛顿第二定律实验数据处理
表一：几位同学的实验数据:
表二： 几位同学的实验数据:
车m = 186.7g（固定）
F = 0.05N（固定）
数 据
F（N）
a
（
m
/
s
2
）
1 0.05 0.268
2 0.083 0.435
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/cm1 Ⅰ0.1Ⅱ0.2 46.512 Ⅰ0.2 29.04Ⅱ0.3 43.633 Ⅰ0.3 41.16Ⅱ0.4 44.804 Ⅰ0.4 36.43Ⅱ0.5 45.56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/s2．（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）1 0.20 0.78 5.002 0.40 0.38 2.503 0.60 0.25 1.674 0.80 0.20 1.255 1.00 0.16 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__________．。
探究加速度与力质量的关系
方案三：小车、一端带滑轮的长木板、细 线、砝码、钩码。利用频闪照相，拍下小 车运动情况进行分析，求出加速度a 。
数 据 处 理 ： 加 速 度 与 力 的 关 系
s -2 次数 F/N a/m · 当小 车质 量不 变时
0.75
a/m· s -2
1 2 3 4 5
0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
1 /kg -1 m/kg a/m · s -2 m 2.50 0.400 0.861 0.500 0.692 2.00 0.750 0.470 1.33 1.00 1.000 0.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ52 0.83 1.200 0.290
0.4 0.2
0
1m/ -1 /kg 0.2 kg 0.5 0.4 1.0 0.6 1.5 0.8 2.0 1.0 2.5 1.2m
20 30
50
40
60 70
5
探 究 加 速 度 与 力 的 关 系
0
次 数
F2 F1
x2 x1
a
x 2 /x1
1
2
3
a2 a1
4
F2 / F1
F
探 保持物体所受的力相同，测量不同质量的物 究 体在该力作用下的加速度，分析加速度与质 加 量的关系 速 度 小车质量M= 300 g,小盘质量M’= 6 g,盘中砝码质量m’= 50 g 小车1 小车2 与 次 质 数 车上砝码 (M+m1)/g 位移 车上砝码 (M+m2)/g 位移 质量m1/g x1/cm 质量m2/g x2/cm 量 50 的 1 小车1质量M1 小车2质量M2 150 关 2 200 系 3 100
实 验 方 案
方案：以小车、一端带滑轮的长木板、粗 线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹 子为实验器材，研究小车的运动。
探究加速度与力、质量的关系
2、如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。
（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。
更换纸带，在小车上小车上分别继续增加不同个数钩码，重复实验，并做标记。
处理纸带上的点，得到每条纸带对应小车的加速度。并将数据记录在表格中。
小桶与砝码总重力保持不变
小车质量M(kg)
小车质量倒数1/M(1/kg)
加速度a（m·s-2）
以加速度a为纵坐标，小车质量倒数1/M为横坐标，
由表格中记录的数据作出a-1/M图像。
2、怎样提供并测量物体所受的恒力：可以将小车放在光滑水平板上，前端系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一个小桶，桶中可放砝码，小桶和砝码所受的重力，等于小车做匀加速运动的力。因此，增减小桶中的砝码就可以改变小车受到的合力。
3、实验数据的分析：可以用图象较直观地判断a与F、m的关系。
（1）研究加速度与力的关系时，可以以a为纵坐标、F为横坐标建立坐标系，由得到的数据描点作图，根据图像判断a与m的关系。
C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大
答案：（1）小车的总质量，小车所受外力，
（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C，
解析：（1）因为要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力；（2）由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理： 得 ，而实际上 ，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M>>m造成的。
实验探究加速度、力与质量的关系
实验：探究加速度与力、质量的关系步骤一、用天平测出小车的质量，用天平测出小桶及沙子的总质量。
步骤二、按图安装实验器材。
步骤三、平衡摩擦力。
在长木板没有定滑轮的一端垫小木块，使之形成倾角较小的斜面，使滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡。
轻推小车使小车近似做匀速直线运动。
步骤四、挂上沙桶，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。
通过纸带算出加速度。
步骤五、保持小桶里沙子的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次。
作a－F的图像。
描点作图，若这些点在一条直线上，证明了加速度与力成正比。
步骤六、保持小桶和沙子质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤4，作a－1/m 图象。
若图像为一直线，则证明加速度与质量成反比。
注意事项：（1）平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力.（2）平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.（3）小车应靠近打点计时器且先接通电源再释放小车.（4）作图象时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能均匀地分布在所作直线两侧.离直线较远点是错误数据，可舍去不予考虑.利用所测得的数据在a－F坐标上描点并连线，所连的直线应通过尽可能多的点，不在直线上的点应均匀分布在直线两则，这样所描的直线可能不过原点，如图4－2－1所示.图4－2－1图（a）是由于平衡摩擦力时斜面倾角太小，未完全平衡摩擦力所致；图（b）是由于平衡摩擦力时斜面倾角太大，平衡摩擦力过度所致.例1、某学生在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，测得小车的加速度a与拉力图4－2－6（2）图线在F轴上截距的物理意义是_________________________________________.例2、在上题中，如果此学生根据测得的数据作出的a－F图线如图4－2－7所示，则实验中出现误差的原因是____________.图4－2－7【学后反思】。
高一物理必修1探究加速度与力、质量的关系
• 方案3：利用气垫导轨。
表格设计:(供 参考)
图 1 : 气垫导轨装置
图 2 : 滑块和挡光片
图 3: 光电门
图 4 : 电脑计时器
图 5 : 气源
图 6 : 滑块的接触面 返回幻灯片 8
3.2 实验：探究加速度与 力、质量的关系
m
F1
m
F2
F1<F2 定性讨论1
m1
F
m2
F
m1<m2 定性讨论2
讨论：物体质量一定，力不同， 加速度有什么不同
结论：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。
返回
讨论：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？
结论：当力大小相同时，物体的质量 越大，运动状态越难以改变，所以质 量越大，加速度越小。
注意：这里的力指的是物体所受的合外力。
总结：影响加速度的因素有哪些？
1. 合外力
2.
质量
1、加速度与力的关系
• 实验的基本思路：保持物体的质量不变， 测量物体在不同力作用下的加速度，分析 加速度与质量的关系。
• 实验设计
• 方案1：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，然后再看力和加速度的关系。
表格设计（: 供参考一）
பைடு நூலகம்次数
1 2 3 4 5
拉车砝码 加速度 拉车砝码 加速度
（g）
a1
（g）
a2
供参考二：
次数
1 2 3 4 5
小车1
探究加速度与力、质量的关系
四、【实验步骤】
1．用天平测出小车、砝码的质量M和小盘 与砝码的总质量m，把数据记录下来． 2．安装好实验装置，在小车上装好纸带， 纸带另一端穿过计时器限位孔，调整木板倾斜程 度，平衡摩擦力。
【实验步骤】
3．控制小车质量不变，用细线将小盘与小 车相连（小盘质量远小于小车质量），打开打点 计时器，释放小车，测出一组数据。
③使两车同时运动，同时停止，分别测出两小车的位 移 x1 和 x2，所受的拉力 F1 和 F2. 1 2 ④据 x＝ at 知道，在时间 t 相同的前提下，x1∶x2＝ 2 a1∶a2. 由实验得到的数据分析知 a1∶a2＝F1∶F2 即质量相同 的物体，其加速度跟作用在它上面的力成正比，即 a∝F.
(1)平衡摩擦力： 将长木板平放在实验桌上，在长木板的不 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 动时以保持匀速运动状态，这时小车拉着 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．
(2)研究加速度与力的关系： ①取两个质量相同的小车放在长木板上，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． ②盘中放有数目不等的砝码，使两小车自静止 开始在不同拉力作用下匀加速运动，小车所受 拉力F的大小可以认为等于砝码和盘所受重力的 大小(保证小车质量比砝码和盘质量大的多)，小 车后端系上细绳，用一只夹子夹住，以同时控 制两小车．(如图所示)
【练3—1】在“验证牛顿第二定律”的实验中， 实验装置如图（1）所示，有两位同学通过测量作出 a－F图象，如下图（2）所示甲、乙中的A、B图线 ．试分析：
（ 1） （ 2） ①．A图线不通过坐标原点的原因是________ 没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够 ______________________________；A图线上部弯 未满足盘和砝码质量远小于小车质量。 曲的原因是________________________________ ②．B图线在纵轴上有截距的原因是？ 平衡摩擦力时，长木板倾角过大，小车沿斜面 向下分力大于摩擦力，，使尚未对小车施加力时， 小车已有加速度．
实验：探究加速度与力、质量的关系
考点二 数据处理和误差分析
[典例2] “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如 图所示。
(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．本实验槽码 B 的质量应远大于小车 A 的质量 D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作 a-m1A图像
改变小车所受的拉力，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)保持悬挂槽码的个数不变，即保持作用力不变，改变研究对 象即小车的质量，测出小车的对应加速度三个物理量的测量 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：当悬挂的槽码的质量远小于小车质量的情况 下，可以认为槽码的重力近似等于小车所受的拉力(合外力)。 ③加速度的测量：由纸带根据公式 Δx＝aT2，结合逐差法计算 出小车的加速度。 (2)实验数据的处理——图像法、“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 作出图像，如图甲所示。若图像是一条通过原点的直线，则说明
为横坐标，作出
a-m1 图像，若
1 a-m
图像是一条过原点的直线，
说明 a 与m1 成正比，即 a 与 m 成反比。
实验器材 小车、砝码、槽码、细绳、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。
实验步骤与实验数据处理 1．用天平测出小车的质量 M，并把数值记录下来。 2．按如图所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系绳)。
考点一 实验原理与操作
[典例1] 在研究作用力 F 一定时，小车的加速度 a 与小 车(含砝码)质量 M 的关系的实验中，某同学安装的实验装置和设 计的实验步骤如下：
4.2探究加速度与力、质量的关系
5．探究加速度与力、质量的关系实验如下： (1)在探究物体的加速度与力的关系时，应保持 质量 _____不变，分别改变施加在物体上的力F，测 出相对应的加速度a. (2)在探究物体的加速度与物体的质量的关系时， 合外力 应保持______不变，分别改变物体的质量m， 测出相应的加速度a. (3)为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量 m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该 关系图象应选用( C )
实验方案（一）
如何减小摩擦力的影响？
如果实验中，小车的质量改变了，是否需 平衡摩擦力： 将导轨上打点计时器一端垫一定高度 要重新平衡摩擦力？
FN G1
f
G G1平衡摩擦力f。
钩码重力近似等于绳子拉力，用以表示小车 受到的合外力F
实验方案（一）
如何减小摩擦力的影响？
实验方案（一）
探究加速度与力的关系
实验方案（一）
探究加速度与质量的关系
实验方案（二）
设计对比试验
应如何控制小车的质量相同（或不同）？ 应如何控制小车所受的拉力相同（或不同）？ 应如何比较小车加速度的大小？
实验方案（二）
怎样比较物体的加速度
小车做初速度为零的匀加速直线运动。
1 2 2x x at a 2 2 t
可以看出 a 与 x 是成正比的。如果测出 多次实验中在相同时间内发生的位移x1、x2，位 移之比就是加速度之比。
a与m成什么关系？
aF
0.30 0.15 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 F/ N
实验方案（一）
探究加速度与力的关系
实验方案（一）
探究加速度与质量的关系
a/m · -2 s 次数 m/Kg 应控制相同的物理量是 应控制不同的物理量是 拉 1 0.400 0.861 力 2 0.500 0.692 应如何比较加速度的大小 不 3 0.750 0.470 1.0 变 4 1.000 0.352 0.8 5 1.200 0.290
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课题
探究加速度和力、质量的关系
课型 实验课 课时 1
教学内容 教学目标
教学重、难点 教学具准备
探究加速度和力、质量的关系
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）能应用图像法分析处理实验数据。掌握曲化直的作图方法。 （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。 （3）培养学生良好的作图习惯、实验习惯。 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：处理实验数据并画出相关的图像 。 教学策略：教师从学生中选择各种不同的图像，通过实物投影，让 学生互相讨论，体验处理实验数据的方式，掌握作图的方法。 小车、一端带有滑轮的长木板，钩码，托盘天平以及砝码、刻度尺， 线绳，打点计时器，纸带，学生电源，计算机和大屏幕投影系统一 套等。
观看录像和 图片。
【教学过程 1－猜想与假设】 问题 1：物体运动状态改变快慢用什么物理量来 描述？根据第一节内容分析物体运动状态改变快 慢与何因素有关？ 问题 2：猜想下加速度与力、质量的关系如何？ 你猜想的理由是什么？ 问题 3：以上各物理量之间的关系如何研究？
学生根据课 前预习结合 所放的图片 和片段来回 答这四个问 题。
结论：
1、物体受力越大，物体加速度越大；物体质量越 大，物体加速度越小。
2、判断 3 个以及三个以上物理量间的关系时，要
用控制变量法。
【教学过程 2－分析实验器材、原理】 问题 4：质量、力与加速度分别如何测量？需要 什么器材？ 结论：
让学生根据 课前预习分 组讨论，回答 这个问题。
1、实验器材：小车、一端带有滑轮的长木板，钩
每个问题答案 可能都是多样的，老 师需要针对这节课 所要讲的内容进行 有效的引导。
问题 4 中特别是力和 加速度测量方法有 好多种，老师应该引 导学生得到有效可 行的方法。 重点讲解加速度的 测量以及拉力的测 量。小车的拉力大小 前加一个空格，在这 里可以为以后连接 体的讲解先设疑，引 起学生的兴趣。
【教学过程 3－分析实验注意点】 问题 5：在小车运动过程中不可避免的要受到摩 擦力的作用,这个摩擦力也会影响到小车的加速 度,如何消除摩擦力的影响呢?如何观察已经消除
让学生分组 讨论，回答这 个问题。
了影响？
让学生观看录像和 图片，使学生对物体 运动状态的改变有 一个感性认识，由此 创设情景，引出课 题。 问题 1 可以引出质量 和加速度两个物理 量。 问题 2 可以带出本节 的课题。 问题 3 可以带出控制 变量法。
教学过程
阅读教材上相应内容，思考下面的几个问题：
问题 1：物体运动状态改变快慢用什么物理量来描述？物体运动状
预习作业
态改变快慢与何因素有关？ 问题 2：以上各物理量之间的关系如何研究？
问题 3：猜想下加速度与力、质量的关系如何？你猜想的理由是什
么？
教师活动
学生活 动
备注
【引入新课】 播放有关物体运动的录像和图片。
2、实验数据处理 ①当小车的质量一定时，作 a—F 图象：
a
0
F
结论 1： ②当小车受到的拉力一定时，作 a—1/M 图象： 思考：和 a—M 图象比较哪个更好？
a
特别是对 a 与 M 数据 处理时，需要 渗透曲化直的作图 思想。
1/M 0
结论 2： 【教学过程 6－实验误差分析】 对可能出现的误差进行分析： ①一些不当的作图
码，托盘天平以及砝码、刻度尺，线绳，打点计
时器，纸带，学生电源
2、实验原理： ①利用控制法，先控制小车的质量一定，判断加
速度与力的关系；再控制小车的拉力一定，判断
加速度与质量的关系。
②天平直接测质量，通过在车上放砝码改变质量。
③小车的拉力大小 等于所挂的钩码的重力。
④小车的加速度的由纸带打的点计算出。
小车拉力恒定
次数 加速度（m/s2） 小车 M（Kg）
1
2
3
4
5
学生分组实 验自己设计 实验步骤，并 互相交流。
学生分组实 验的同时制 作记录实验 数据的表格， 和数据处理 的方法。
在学生进行实验时， 老师应该进行必要 的指导，让每个学生 都有动手的机会。
老师除了引导学生 设计表格外，还要让 学生掌握数据处理 的一般方法。可以将 学生讨论的结果投 影，再让学生讨论得 到一个高效率的方 法。
②当小车的质量一定时，a—F 图象可
学生根据实 验，分析导致 误差的原因。
在学生分析完后，老 师根据学生作的图 像，找出几个误差明 显的典型例子，针对 讲解。让学生掌握图 像解题的一般方法， 以及知道解图像题 的注意点。第三种情 况如果出现的话，也 将它设疑，为以后的 的讲解埋下伏笔，如 果不出现，本节课也 就不提。
③当小车的拉力一定时，a—1/M 图象可能如图所 a
示
1/M
【本节课总结】
1、本节课我们由控制变量法利用实验得到了加速度和力、质量间的关系；学习了利用图
像处理实验数据的方法，并且掌握了一些分析实验误差的途径，请大家课后多多体会。
2、本节课我们主要是分组讨论、协作实验，相信大家也体会到这样的好处，希望将这种
1、控制小车的质量一定，判断加速度与力的关系 2、控制小车拉力一定，判断加速度与质量的关系
【教学过程 5－实验数据分析】 老师让学生实验的同时制作记录实验数据的表
格，和数据处理的方法。
结论： 1、实验数据收集表格 ①当小车的质量一定时
小车 M 恒定
次数 加速度（m/s2）
拉力（N）
1
2
3
4
5
②当小车受到的拉力一定时
通过引导学生 对影响实验的各种 因素进行分析，让学 生进一步体会所学 的知识的实践意义， 培养他们的创新能 力。
结论： 1、不挂钩码时，把长木板垫高些，若小车做匀速 直线运动，说明平衡掉了摩擦力。
【教学过程 4－分析实验过程】 老师让学生自己设计实验步骤，并互相交流，从
中确定最佳实验方案。
结论：
主要步骤：