实验探究加速度与力和速度的关系

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《实验：探究加速度与力、质量的关系》说课稿

《实验：探究加速度与力、质量的关系》说课稿《实验：探究加速度与力、质量的关系》说课稿1尊敬的各位评委：大家好！我说课的题目是《实验：探究加速度与力、质量之间的关系》。

首先，我对本节课进行了详细教学前设计，下面我将从教材分析、学情分析、三维目标分析、教学重点及难点、实验仪器分析、教法学法、教学过程、教学评价八个方面来向大家汇报。

教材分析探究性实验是高中物理新课程中一种重要的实验方法。

探究“加速度与力、质量的关系”一课正是探究性实验，实验安排在学习牛顿第二定律之前，对于学生来说，比验证性的实验难度要大，所以对本节教材主要做以下两点分析：1、从教材前后联系来看，本节内容具有承上启下的作用，上一节学习了质量是惯性大小的唯一量度，探究加速度与力、质量的关系是认知过程的必然，这一节又是《牛顿第二定律》的实验和理论基础，所以本节课实验能否成功对于下一节的学习非常关键。

2、从教材内容来看，本节课涉及到控制变量法、图象法，是高中物理实验常用的方法，所以更要好好把握。

学情分析1、具备的学科知识分析学生在前面已经知道了加速度的物理意义，知道力是改变物体运动状态的原因及质量是惯性大小的唯一量度，但学生对加速度与力、质量的关系的理解只是简单的定性关系。

2、学生能力分析学生已经基本掌握探究性实验的研究方法，在本实验中，老师只要作一些必要的指导，学生都能完成实验操作及数据处理。

但运用控制变量法研究问题方面能力有限，应加强引导。

教学三维目标1、知识与技能了解影响加速度大小的因素；能通过实验探究得出物体的加速度与所受的外力成正比，与物体的质量成反比。

要重视学生实验技能的提高，培养学生获取知识和设计实验的能力。

2、探究过程与方法通过控制变量法，使学生充分体会探究问题，与小组成员合作设计实验方案，操作实验，借助多媒体辅助，利用图象法对实验数据进行处理，讨论分析与交流，最后总结出实验结论。

3、情感态度和价值观使学生经历科学探究的过程，体会探究过程中所用的科学方法，体验成功的喜悦；激发学生的学习兴趣。

力与加速度的关系实验

力与加速度的关系实验【引言】力与加速度之间的关系一直是物理学中的重要课题。

本文将通过一系列实验来探究力与加速度之间的关系，以便更好地理解这一物理现象。

【实验一：关于力、质量和加速度】在这个实验中，我们将通过改变物体的质量来研究力和加速度的关系。

首先，我们选择了几个不同质量的物体，并将它们都放在同样的平坦表面上。

然后，我们在每个物体上施加相同大小的力，并测量每个物体的加速度。

结果显示，无论物体的质量大小如何，施加的力越大，物体的加速度也越大。

这表明力与加速度之间存在直接的正比关系。

【实验二：关于力和斜面角度】在这个实验中，我们将进一步研究力和加速度的关系，但这次我们会改变斜面的角度。

我们使用同样的物体，并施加相同的力。

然而，我们将斜面调整为不同的角度，从而改变物体相对于水平面的倾斜程度。

实验结果显示，斜面角度愈大，物体的加速度也愈大。

这表明力与加速度的关系还受到了斜面角度的影响，但其具体的关系需要进一步研究。

【实验三：关于力、弹簧和加速度】这个实验将探讨力、弹簧和加速度之间的关系。

我们选择了一个可伸长的弹簧，然后在弹簧的一端挂上一个物体，另一端固定在支架上。

我们改变挂在弹簧上的物体的质量，并记录弹簧拉伸的长度。

实验结果显示，物体质量的增加导致了弹簧的拉伸，表明物体受到了一个向下的力。

根据胡克定律，力和弹簧的拉伸长度成正比关系。

由于弹簧的拉伸与物体的加速度成正比，我们可以得出结论：力与加速度之间存在正比关系。

【结论】通过以上实验，我们得出以下结论：力与加速度之间存在直接的正比关系，力的大小决定了物体的加速度的大小。

同时，斜面的角度和弹簧的弹性也会对力与加速度之间的关系产生影响，其具体关系需要进一步深入研究。

这些实验结果对于理解力学原理以及实际应用都具有重要意义。

【致谢】在这个实验过程中，我们要感谢导师和同学们的帮助和支持。

没有他们的支持，我们无法完成这个实验研究。

【参考文献】（列出参考文献，无需给出链接）以上是关于力与加速度的关系实验的报告。

《实验：探究加速度与力、质量的关系》示范教案

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★教学目标(一)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(二)过程与方法4.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）。

5.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；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）。

(三)情感态度与价值观6.通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神7.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.控制变量法的使用2.误差分析★教学过程一、导入：师：牛顿第一定律定性地描述了物体的运动和力的关系，物体的运动不需要力来维持，力是使物体运动状态发生改变的原因。

当物体受到的合外力不为0时，将使物体的运动状态发生改变。

而物体运动状态（也就是运动速度）发生改变时，物体具有加速度，所以说物体受到的合外力不为0是物体产生加速度的原因，即力是物体产生加速度的原因。

师：上节课的学习中我们还了解到：质量是物体惯性的量度，质量越大，惯性越大，而惯性越大就代表物体的运动状态越难改变。

运动状态难改变就是说速度变化慢即加速度小。

所以质量也将决定物体加速度的大小。

师：从上面的分析我们知道，物体的加速度与合外力和质量有关，而且大体知道它们之间是怎样的关系：质量一定时，受力越大，其加速度越大。

例如，竞赛用的小汽车，质量与一般小汽车相仿，但因为安装了强大的发动机，能够获得巨大的牵引力，可以在四五秒内从静止加速到100km/h；受力一定时，质量越小，加速度越大，例如，同样牵引力下空车的加速比装满货物的车的加速度大。

但是物体学研究不满足这样的定性关系。

我们还想知道它们之间有怎样的定量关系。

加速度与力的关系实验与数据分析

重复性实验
在相同条件下进行多次实验，观察实验结果的一致性和稳定性。
计算多次实验结果的平均值和标准差，评估实验的重复性。
实验可靠性评估
对比实验与其他已知准确性的方法或设备进行对比实验，验证本实验的准确性。分析对比实验结果，找出可能存在的误差来源并进行改进。
实验可靠性评估
01
不确定度分析
02
实验过程中，我们采用了先进的测量设备和技术，确保了数据的准确性和可靠性。
研究意义与价值
本实验的研究结果对于深入理解牛顿运动定律和经典力
学具有重要意义。
通过实验验证加速度与力的关系，可以为工程设计和实际应用提供理论支持，例如车辆动力学、航空航天等领
域。
本实验的研究方法和技术手段可以为相关领域的科学研究提供借鉴和参考。
本实验还可以为后续研究提供基础数据和参考，有助于深入理解加速度与力的关系以及物体运动的基本规律。
05
误差来源与改进措施
误差来源
设备精度
测量设备的固有误差或老化可能导致系统误差。
环境因素
温度、湿度等环境因素可能影响实验结果。
误差来源
数据读取
人为读取数据时可能引入的随机误差。
实验操作
实验操作过程中的微小变化或不稳定性。
对实验结果进行不确定度分析，评估测量结果的可靠性和置信度。
03
根据不确定度分析结果，对实验方法和数据处理进行优化和改进。
06
结论与展望
结论总结
01
02
03
在本实验中，我们成功验证了加速度与力之间的正比关系，即当物体质量保持不变时，加速度与作用力成正比。
通过实验数据的收集和分析，我们得到了准确的加速度和力的数值关系，进一步证实了牛顿第二定律的正确性。

高中物理_实验：探究加速度与力质量的关系教学设计学情分析教材分析课后反思

人教版必修一物理第四章第2节《实验：探究加速度与力、质量的关系》教学设计课前案2实验：探究加速度与力、质量的关系一、实验目的学会用控制变量法探究物理规律．全面正确地认识加速度与力、质量的关系．二、实验原理1．加速度是表示物体运动速度变化快慢的物理量．根据事实经验，加速度与物体的质量有关．物体受力一定时，质量越小，加速度就越大．加速度还与物体受力的大小有关，物体质量一定时，受力越大，其加速度越大．2．控制变量法：加速度a和质量m、受力F都有关系．研究它们之间的关系时，先保持质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系；再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．这种先控制一个参量不变，研究其余参量之间变化关系，再控制另一个参量不变，研究其余参量之间变化关系的方法叫控制变量法．三、实验器材砝码，一端有定滑轮的长木板，细线，纸带，导线，夹子，小盘，天平，小车，打点计时器，交流电源，复写纸，刻度尺.课中案探究一、实验步骤1．用天平测出小车和重物的质量分别为M0、m0，并把数值记录下来．2．按图1将实验器材安装好(小车上不系绳)．图13．平衡摩擦力，在木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)．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m 0g.5．保持小车的质量不变，改变所挂重物的重力，重复步骤4，多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好重物的重力m 1g 、m 2g…以及计算出相应纸带的加速度填入表格1. 表格1 物体的质量一定，加速度与受力的关系实验次数加速度a/(m·s －2)小车受力F/N1 2 3 4 5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，在每次得到的纸带上标上号码． 8．计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与砝码的总质量填入表格2.表格2 物体受到的外力一定，加速度与质量的关系实验次数加速度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1M/kg －11 2 3 4 51．分析加速度和力的关系依据表格1，以加速度a 为纵坐标，以外力F 为横坐标，作出a －F 关系图象，如图2所示，由此得出结论．图22．分析加速度和质量的关系依据表格2，以加速度a 为纵坐标，以小车及砝码的总质量M 或1M 为横坐标作出a －M 或a －1M 关系图象，如图3所示，据图象可以得出结论．3．实验结论：物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比．探究三、误差分析1．因实验原理不完善造成系统误差本实验中用所挂重物的重力代替小车受到的拉力，实际上小车受到的拉力要小于所挂重物的重力，存在系统误差．所挂重物的质量比小车的质量越小，误差越小；反之误差越大． 2．因操作不够准确造成的偶然误差 (1)质量的测量误差．(2)测量纸带上各点间的距离的误差(读数误差)． (3)绳或纸带与木板不平行造成的误差．(4)平衡摩擦力不准确造成的误差．平衡过度使小车合外力偏大，平衡不够使小车的合外力偏小，此时要注意匀速运动是恰好平衡摩擦力的标志．四、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，不管以后是改变盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力．2．实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量．只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等．3．各纸带上的加速度a ，都应是该纸带上的平均加速度．4．作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．离直线较远的点是错误数据，可舍去不予考虑． 5．释放时小车应靠近打点计时器且先接通电源再放开小车．图3探究四、实验过程、实验数据的处理的理解典例1：如图4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；图4(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__________________．典例2：某实验小组利用如图 5所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系.图5(1)由刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x，已知遮光条的宽度为d.该实验小组在做实验时，将滑块从图中所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1和通过光电门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＝_______________.(均用上述字母表示)(2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块的质量总共做了6组实验，得到如表所示的实验数据．通过分析表中数据后．你得出的结论是___________________.m/g a/m·s－2250 2.02300 1.65350 1.33 400 1.25 500 1.00 8000.63(3) 课后案达标检测1．(多选)用如图1所示的装置探究加速度a 与力F 、质量M 的关系，下列说法中正确的是( )A ．连接沙桶和小车的轻绳应和长木板保持平行B ．将电火花计时器接在6 V 的交流电源上，先接通电源，后放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量C ．在探究a 与质量M 的关系时，作出a －1M 图象能更直观地判断二者间的关系D ．轻绳对小车的拉力一定等于砝码和沙桶的总重力2．(多选)如图2所示是某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3．用如图3所示的装置研究在作用力F 一定时，小车的加速度a 与小车质量M 的关系，某位同学设计的实验步骤如下：图1图2A ．用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量B ．按图示装好实验器材C ．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶D ．将电磁打点计时器接在6 V 电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车的质量E ．保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M 值，重复上述实验F ．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值G ．作a －M 关系图象，并由图象确定a 与M 关系(1)该同学漏掉的重要实验步骤是________，该步骤应排在________步实验之后．(2)在上述步骤中，有错误的是______，应把__________________________改为_____ (3)在上述步骤中，处理不恰当的是________，应把__ ______改为__ ______． 4．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，我们得到了如图4所示的两个实验图象a 、b ，描述加速度与质量关系的图线是________，描述加速度与力的关系的图线是________．5．某探究学习小组的同学们要验证“牛顿运动定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时，调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图5中未画出)．图3图4图5(1)该实验中小车所受的合力________(选填“等于”或“不等于”)力传感器的示数，该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？________(选填“需要”或“不需要”)(2)实验获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，挡光板的宽度L，光电门1和2的中心距离为S.某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，已知重力加速度为g，则该实验要验证的关系式是__________________．人教版必修一第四章第2节《实验：探究加速度与力、质量的关系》学情分析本节课所面对的是高一上学期的学生，这个年龄段的学生思维活跃，有较强的求知欲，具有一定的分析问题解决问题能力，也具备进行实验探究设计和数据处理的相关知识。

《探究加速度与力、质量的关系》知识清单

《探究加速度与力、质量的关系》知识清单在物理学中，加速度与力、质量之间的关系是一个极其重要的概念。

理解它们之间的关系不仅有助于我们解决实际问题，还能让我们更深入地理解物体的运动规律。

接下来，让我们一起详细探究一下这三者之间的关系。

首先，我们来了解一下加速度的概念。

加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。

如果一个物体的速度在短时间内发生了较大的变化，那么它就具有较大的加速度；反之，如果速度变化缓慢，加速度就较小。

加速度的单位是米每秒平方（m/s²）。

力，是改变物体运动状态的原因。

当一个物体受到力的作用时，它的速度往往会发生改变。

力的大小、方向和作用点都会影响力对物体的作用效果。

比如，推动一个静止的小车，施加的力越大，小车启动得就越快。

质量，则是物体所含物质的多少。

质量越大的物体，其惯性越大，也就越难改变其运动状态。

想象一下，推动一辆重型卡车和一辆轻便的自行车，显然推动卡车需要更大的力。

那么，加速度与力、质量到底有什么样的关系呢？这就引出了牛顿第二定律。

牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在它上面的力成正比，与物体的质量成反比。

用公式表达就是：F ＝ ma ，其中 F 表示力，m 表示质量，a 表示加速度。

这个公式告诉我们，如果对一个质量一定的物体施加更大的力，它的加速度就会更大；反之，如果施加的力减小，加速度也会减小。

同时，如果一个物体的质量增大，在受到相同大小的力的作用时，它的加速度会变小；质量减小，加速度则会变大。

为了更直观地探究加速度与力、质量的关系，我们可以通过实验来进行。

在实验中，我们可以通过改变施加在物体上的力的大小，测量物体的加速度，从而验证加速度与力的正比关系。

比如，使用一个带有滑轮的斜面，在斜面上放置一个小车，通过在小车上添加不同质量的砝码来改变力的大小，同时利用打点计时器或者传感器来测量小车的加速度。

同样，我们也可以通过改变物体的质量，保持力的大小不变，来观察加速度的变化，从而验证加速度与质量的反比关系。

实验探究加速度与力质量的关系示范课

3 实验过程
（1）用天平测出小车和小盘的质量 M 和m，并把数据统计下来(规定：M >> m)
（2）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把悬挂小盘的细绳系在小车上（3）平衡摩擦力（4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先通电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力（5）保持小车质量不变，在小盘内放入质量
2．在本实验中，在研究加速度a与小车的质量M的关系时，由于没有注意始终满足M≫m的条件，成果得到的图象应下是图中的( D )
3．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同窗选用的实验装置如图所示．
(1)在水平实验桌上放置一端有定滑轮的长木板，将不带定滑轮的一端适宜垫起的目的是___.
＝ m/s2 ＝ m/s2＝0.15 m/s2.
图实－4－6
(3)小车、砝码盘和砝码构成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了砝码盘的重力，造成合力F的测量值不大于真实值，a－F图线但是原点．
[答案] (1)0.16(0.15也算对) (2)见解析 (3)未计入砝码盘的重力
7.(2009年台州模拟)如图3－4－10所示，在探究加速度与力、质量的关系的演示实验中，若1、2两个相似的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后通过相似的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范畴内，有( ) A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2 B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1 C．当m1＝2m2、F1＝F2时，x1＝2x2 D．当m1＝2m2、F1＝F2时，x2＝2x1
母代号)．
DCEABF或DCEBAF.
A．保持重物的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复

《实验：探究加速度与力、质量的关系》运动和力的关系PPT

请在图丙中画出 a-m1 图线，并依据图线求出小车加速度 a 与质量倒数m1 之间的关系式是________。
(3)保持小车质量不变，改变槽码的质量，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，请你分析其主要原因是______________________ ____________________________________________________。
应作 a-m1A图像，故选项 D 正确。 (2)利用逐差法可得：s4＋s3－s2－s1＝4aT2，解得 a＝s4＋s34－T2s2－s1＝40×.0204.081 m/s2＝0.62 m/s2。 (3)将长木板右端适当垫高，其目的是平衡摩擦力；把长木板
的右端垫得过高，使得倾角过大，小车所受重力平行于木板的分力大于小车受到的摩擦力，小车受到的合力大于细线的拉力，在小车不受力时，小车已经具有一定的加速度，a-F 图像不过原点，在 a 轴上有截距，因此他绘出的 a-F 关系图像是选项 C。
解析：(1)用逐差法计算加速度大小为 a＝x4＋4x×3－2xT2－2 x1＝1.00 m/s2。 (2)根据题目提供的小车加速度 a 与质量 m 对应的倒数m1 的有关数据，可在坐标系中描出 8 个对应点，用一条直线“连接”各点，使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点
大致均匀分布在直线的两侧，得到的
实验次数 1
物理量
2 3 4 5 678
小车加速度 a/(m·s－2)
1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量 m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67

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_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．．．．．．．．．．．．．．．．．时，可近似认为．．．．．．．绳子的拉力等于．．．．．．．沙和．．小桶的重力。

．．．．．．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 /＜＜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。

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__________．。

加速度与力的关系实验探究

加速度与力的关系实验探究引言：在物理学中，加速度和力是两个基本概念。

加速度是物体速度改变的量度，而力则是导致物体产生加速度的原因。

在本文中，我们将探究加速度与力之间的关系，并通过实验来验证这一关系。

实验设计：我们设计了一个简单的实验来研究加速度与力之间的关系。

实验中，我们将使用一个平滑的水平面、一根绳子和一个小木块。

首先，我们将绳子固定在水平面上的一个点上，然后将小木块系在绳子的另一端。

接下来，我们会逐渐增加施加在绳子上的力，记录下小木块的加速度。

实验过程：在实验开始时，我们先测量了小木块的质量，以便后续计算。

然后，我们将小木块放在水平面上，确保绳子处于紧绷状态。

接下来，我们逐渐增加施加在绳子上的力，同时记录下小木块的加速度。

我们使用了一个加速度计来测量小木块的加速度，并确保实验环境的稳定性。

实验结果：通过实验，我们得到了一系列施加不同力时的加速度数据。

将这些数据绘制成图表，我们可以看到一个明显的趋势：随着施加在绳子上的力的增加，小木块的加速度也随之增加。

这表明加速度与力之间存在着正比关系。

讨论与分析：根据实验结果，我们可以得出结论：加速度与力之间呈正比关系。

这一结论与牛顿第二定律相吻合，即力等于质量乘以加速度。

根据这个公式，我们可以推断出当施加在绳子上的力增加时，小木块的加速度也会增加。

这是因为力是导致物体产生加速度的原因，而加速度则是物体速度改变的量度。

然而，我们也注意到实验结果中可能存在的误差。

实验中，我们假设绳子是完全无质量的，小木块与水平面之间的摩擦力可以忽略不计。

然而，在实际情况中，这些因素可能会对实验结果产生一定的影响。

因此，在进一步的研究中，我们可以考虑这些因素，并进行更精确的实验设计。

结论：通过本次实验，我们验证了加速度与力之间的正比关系。

实验结果表明，当施加在绳子上的力增加时，小木块的加速度也会增加。

这一结论对于我们理解物体运动的规律具有重要意义。

进一步的研究可以探索更多因素对加速度和力之间关系的影响，以及在实际应用中的应用价值。

探究“加速度与力的关系”实验改进方案

探究“加速度与力的关系”实验改进方案一、问题提出牛顿第二定律是牛顿运动定律的核心内容，是经典物理学中最重要的定律之一。

在教学过程中，都是从演示实验出发推导定律，对定律的理解和应用实验起着关键作用。

学生在探究“加速度与力、质量关系”实验时，按图表1进行实验。

利用实验装置（连接体的方法）进行实验，实验装置简单，实验操作也简单。

但在原理上较复杂，先平衡摩擦力再采用近似方法，以托盘与砝码受到的重力当作小车所受拉力来处理，如果不满足M>>m 的条件，会产生较大的系统误差。

同时也间接强化了学生的常见错误：小车受到了所挂重物的重力，淡化了实验中的F 是指小车所受合力这个重要前提，从而产生错误概念。

二、解决方案实验教学不仅对于学生知识的理解至关重要，而且对于培养学生的学习兴趣以及学生的探究学习能力同样起着重要的作用。

针对学生在本实验中的问题和困惑，组织对物理有兴趣的学生成立实验创新小组，和他们一起翻阅资料，设计实验。

实验目的改为探究物体加速度与合力的关系，实验设计时求加速度的方法用打点计时器和光电门学生都能接受，难点和重点是探求运动过程中获得不同合力的简洁合理方法。

实验的核心是合力的测定。

三、实验创新为突破合力这一难点，设计了四个创新实验，与学生进行实验操作和分析后感觉效果不错，求合力的原理从易到难如下：创新实验1：实验装置如图表2，在改进后的实验装置中，增加了如下器材：动滑轮、测力计、铁架台(带有横梁和试管夹)，气垫导轨、并把砝码盘换为小沙桶．该实验装置的优点在于对小车的受力进行了直接测量，从而增强了实验的直观性，便于学生在实验中控制实验条件．探究小车质量一定，加速度与合力的关系时，只要通过改变小沙桶里细沙的重力就能改变小车的拉力，而小车的拉力可以在测力计上直接读出；实验注意事项：1)拉绳要处在铁制试管夹口处的平整部分，并离铁制试管夹上的固定板尽可能近些(铁制试管夹张口大小，是靠夹上另一块带轴的活动板来控制的)，但彼此不能相互接触，防止铁制试管夹在夹拉绳时，使拉绳变弯，对弹簧秤示数产生影响；2)为了防止被夹住的拉绳松动，在铁制试管夹的夹口处贴一层橡皮胶；3）当小车开始作匀变速直线运动时，要及时用手捏紧铁制试管夹的张开口，让铁制试管夹把拉绳夹住，并旋紧铁制试管夹上的紧固螺母，从而保证测力计上显示的读数是小车在运动过程中受到拉力的大小．此实验原理简单直接，但所用器材较多，操作相对比较麻烦，容易产生偶然误差。

加速度实验探究物体的加速度和力的关系

加速度实验探究物体的加速度和力的关系引言在物理学中，加速度是物体在单位时间内速度变化的量度。

加速度实验是研究物体在外力作用下的运动规律的重要实验之一。

通过加速度实验可以探究物体的加速度与力的关系，进而对物体的运动进行定量分析。

一、实验原理和方法1. 实验原理根据牛顿第二定律，力是物体质量与加速度乘积，即F = ma。

在实验中，施加在物体上的力与物体的质量和加速度之间存在着一定的关系。

2. 实验方法为了探究物体的加速度和力的关系，我们可以进行如下实验：a. 准备实验设备：包括滑轮、轻悬挂物、质量称、带刻度的铅垂直尺、计时器等。

b. 安装实验设备：将滑轮固定在适当的位置上，将轻悬挂物系在滑轮上，并通过铅垂直尺调整悬挂物的高度。

c. 调整实验参数：调整滑轮的位置和角度，使得悬挂物在受力时能够产生加速度。

d. 开始实验：对悬挂物进行定量的力的施加，并记录下相应的加速度。

e. 数据处理：根据实验数据计算加速度和力的关系。

二、实验结果和分析在实验中，我们可以通过测量悬挂物的加速度和施加的力，以及物体的质量，来探究加速度和力之间的关系。

以一个简单的实验为例，将不同质量的物体用细线系于滑轮上，然后通过铅垂直尺从不同高度释放物体，在物体下滑过程中，通过计时器测量物体通过不同长度时的时间，从而得到物体的加速度。

通过实验数据的统计和分析，我们可以发现加速度和力之间存在着一定的线性关系。

当施加的力增加时，物体的加速度也会增加，即加速度与力成正比。

而物体的质量在实验中被认为是固定的，因此，实验结果表明加速度与力成正比。

在这个实验中，我们可以使用如下的公式来描述加速度和力的关系：F = k * a其中，F表示施加在物体上的力，a表示物体的加速度，k表示一个常量，即斜率，反映了加速度和力的关系。

实验结果表明，在一定范围内，k可以是一个恒定值。

三、实验误差与精度控制在实验中，可能会存在一些误差，例如由于施加力的不均匀或测量仪器的精确度等。

实验探究加速度与力质量的关系教案

4。

2 实验：探究加速度与力、质量的关系教学过程（一)引入新课（教师活动）物体的运动状态变化的快慢,也就是物体加速度的大小，与物体的质量有关,例：一般小汽车从静止加速到100km/h，只需十几秒的时间,而满载的货车加速就慢得多。

物体的运动状态变化的快慢，也与物体受力有关例：竞赛用的小汽车，质量与一般的小汽车相仿,但因为安装了强大的发动机，能够获得巨大的牵引力，可以在四五秒的时间内从静止加速到100km/h(学生活动）学生根据事实总结得出定性结论:物体的质量一定时，受力越大，其加速度越大;物体受力一定时,它的质量越小，加速度也越大。

（提出问题)物理学并不满足于这样的定性的描述,物体的加速度与它受的力、它的质量有什么定量的关系？（二）教学过程设计实验方案的确定(教师活动)加速度的大小既与物体的受力有关，又和物体的质量有关,那么我们应采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?（学生活动)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。

（教师活动)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，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。

同学们刚刚提到的研究方法就是控制变量法,在这个实验中应如何控制？（学生活动）在这个实验中，可以保持物体的质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系;也可以保持物体所受的力不变，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。

制定实验方案时的两个问题思路：实验中需要测量的物理量有三个：物体的加速度、物体所受的力、物体的质量.质量可以用天平测量,本实验要解决的主要问题是怎样测量加速度和怎样提供和测量物体所受的力。

1、怎样测量(或比较)物体的加速度（学生活动)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12时）物体加速度的比值。

(教案)实验探究加速度与力质量的关系(1)

实验：探究加速度与力、质量的关系本节选自人教版高中物理教材第四章第2节《实验：探究加速度与力、质量的关系》，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。

本实验要测量的物理量有质量、加速度和外力。

测量质量用天平，需要研究的是怎样测量加速度和外力。

（1）测量加速度的方案：①方法1：小车做初速度为0的匀加速直线运动，直接测量小车移动的位移x和发生这段位移所用的时间t，a=2x/t2计算出加速度a。

②方法2：将打点计时器的纸带连在小车上，根据纸带上打出的点来测量加速度。

③方法3：让两个做初速度为0的匀加速直线运动的物体的运动时间t相等，那么由a=2x/t2可知，它们的位移之比就等于加速度之比。

（2）提供并且测量物体所受的外力的方案：由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动，所以我们必须给物体提供一个恒定的外力，并且要测量这个外力。

但测力有一定困难，还需平衡摩擦，教材的参考案例提供的外力比较容易测量。

验中作用力F的含义是物体所受的合力。

那么，如何测小车所受合外力F？合我们通过下面具体实验来说明。

二、实验设计实验设计1：用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系1．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。

2．实验步骤（1）用天平测出小车的质量；（2）按图装好实验器材，平衡摩擦力。

（3）控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连，打开打点计时器，释放小车，测出一组数据。

（4）保持小车上的砝码个数不变，改变钩码质量，并测量得F（钩码质量远小于小车质量），多测几组数据。

注意：只有在钩码质量远小于小车质量时，线的拉力近似等于钩码的重力。

（5）控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据填入表中。

（6）分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；（7）作a－F关系图象，并由图象确定a－F关系。

实验：探究加速度与力、质量的关系说课稿

(一)实验：探究加速度与力、质量的关系说课稿尊敬的各位评委老师，大家上午好！我是高中物理组x号考生。

我今天说课的题目是《摩擦力》，下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法学法、教学过程及板书设计几个方面展开我的说课。

首先，谈一下我对教材的理解。

《实验：探究加速度与力、质量的关系》选自人教版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，而探究加速度与力和质量的关系是学习牛顿第二定律的重要铺垫。

此外，本节是探索规律的实验，实验中用到的控制变量法和对数据的处理方法在物理的学习中都十分重要。

因此本节课的教学至关重要。

新课程方案要求教师育人为本，分析学生是备课的重要环节。

学生已经学习了加速度的测量、受力分析，牛顿第一定律，牛顿第三定律、这都为本节课的学习奠定了基础。

此外，学生通过之前使用打点计时器测加速度，探究两个互成角度的力的合成规律等实验，已具备了一定的实验探究能力，而且高一学生动手能力强，乐于动手探索。

基于以上的教材和学情分析，我制定了如下教学目标。

1.会通过实验探究加速度与力、质量的关系，知道如何平衡摩擦力，体会探究过程的科学性和严谨性。

2.让学生感悟控制变量法、图像法在科学探究中的应用。

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基于以上教学目标，我确定了这节课的重难点，重点是探究加速度与力、质量的关系，难点是实验数据的处理。

教学有法，教无定法，贵在得法，为了突出重点，突破难点，本节课我将采用讲授、分组实验的教学方法。

同时为了体现学生是学习的主体，我将引导学生采用自主学习法和合作探究法学习本节课的内容。

下面我将围绕教什么，怎么教，为什么这么教为重点说一说教学过程的设计。

1.创设情境，提出问题。

我将在多媒体播放牵引力相同的空车和装满货物的车的启动过程，通过空车启动快，让学生思考，加速度与什么有关。

随后再播放质量接近的比赛用的小汽车与一般的小汽车的启动情况，通过比赛用的小汽车启动快，让学生思考，加速度与什么有关。

实验探究加速度与力、质量的关系-[新]高中物理必修第一册

2 实验:探究加速度与力、质量的关
系
学习目标
思维导图
1.学会用“控制变量法”探究加
速度与力、质量的定量关系。
2.会测量加速度、力和质量,
1
能作出物体运动的 a-F、a- M
图像。
3.通过图像探究加速度与力、
质量的定量关系。
必备知识
自我检测
一、实验目的
1.学会用控制变量法研究物理规律。
2.探究加速度与力、质量的关系。
,②
,③
。
(2)如图为作出的a-F图线。
解析:先检验最简单的假设,如果不成立,再检验其他复杂的猜想。
通过保持小车受力不变,只改变小车质量的研究,就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系
Δs=sDG-sAD=
cm。
保持小车所受拉力F(槽码)不变,改变小车质量(增减小车砝码质量),测量不同质量的小车在恒力F下的加速度,分析a与M的关系。
(4)图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知实验前没有补偿阻力或者补偿阻力不够。
作图:作图时,两坐标轴的比例要适当,要使尽可能多的点落在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称地分布在所作直线两侧。
计算槽码的重力,即为小车所受的合外力,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1中。
(2)明确需要测量的物理量和实际测量量是否一致。
问题一
问题二
问题三
随堂检测
变式训练1关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验操作,下
列说法符合实际的是(
)
A.通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究,能归纳出
加速度、力、质量三者之间的关系
B.通过保持小车质量不变,只改变小车的拉力的研究,就可以归纳

物理42《实验探究加速度与力质量的关系》教案

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系教案（一）教学课题：实验探究加速度与力、质量的关系课标要求：通过实验，探究加速度与物体受力、物体质量的关系。

教学目标：1、使学生经历探究加速度与物体受力、物体质量的关系的过程。

2、让学生感悟控制变量法、图象法等科学研究方法的应用。

3、使学生体验通过自己探究物理规律，获得物理知识的乐趣。

4、使学生的观察能力、质疑能力、分析问题的能力和交流合作的能力得以提高。

教学重点：加速度与物体受力、物体质量的关系的实验探究过程。

教学难点：指导学生猜想加速度与力、质量的关系，实验数据处理及分析论证得出结论课型：实验探究课教学器材：视频材料、带有定滑轮的长木、小车、打点计时器、钩码、天平、CAI课件教学整体思路：↓↓↓↓↓↓↓↓↓置第二定律作业一、教学中出现的问题：1、少数学生实验技能掌握不够，打占计时器测量加速度的知识有遗忘，有个别组的同学未能完成实验。

2、个别组同学对实验有畏难情绪，不敢放手操作。

3、部分同学图象法处理数据能力不够。

二、改进措施：进一步提高学生的探究能力，包括猜想能力、设计实验能力、数据处理与分析能力。

三、教学体会：本实验只是让学生对自然规律的探究有所体验，实际上一个规律的发现不可能只能过一次或几次简单的测量实验就得出的，任何一个规律都需要通过大量的实验事实来论证，本实验旨在培养学生的科学态度和科学精神，让学生通过实验，尝试应用科学探究的方法，体验科学实验的艰辛和乐趣，基本符合新课程培养学生的目标要求。

这节课，本人坚持课改精神，采取“自主探究，启发导学”的教法，让学生主动参与动手实验中学习知识，充分调动学生的学习兴趣和积极性，同时在实验中充分体现了合作探究的学习方式。

加速度与力的关系实验探究

加速度与力的关系实验探究引言：物理学中，加速度和力是两个重要的概念。

加速度是描述物体运动变化率的物理量，而力则是导致物体产生加速度的原因。

在本文中，我们将通过实验来探究加速度和力之间的关系。

实验目的：通过实验，探究加速度和力之间的关系，验证牛顿第二定律。

实验材料：- 弹簧测力计- 弹簧- 不同质量的物体- 平滑水平面实验步骤：1. 将弹簧测力计固定在水平面上，并确保其指针指向零刻度。

2. 将弹簧连接到弹簧测力计的一端，另一端连接不同质量的物体。

3. 将物体沿水平面拉开一定距离，并释放物体，观察弹簧测力计的读数。

4. 重复步骤3，但使用不同质量的物体。

实验结果：通过实验，我们可以得到不同质量物体的加速度和所受力之间的关系。

实验结果显示，当施加的力增加时，物体的加速度也随之增加。

实验分析：根据牛顿第二定律，物体的加速度与所受力成正比，与物体的质量成反比。

即F = m * a，其中 F 表示所受力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。

通过实验结果可以看出，当施加的力增加时，物体的加速度也增加。

这与牛顿第二定律的预测一致。

实验结论：通过实验，我们验证了加速度和力之间的关系。

实验结果表明，当施加的力增加时，物体的加速度也随之增加。

这进一步证实了牛顿第二定律的准确性。

实验意义：加速度与力的关系是物理学中的基本概念，对于理解物体运动的规律具有重要意义。

通过实验，我们可以直观地观察到加速度和力之间的关系，加深对牛顿第二定律的理解。

这对于学生学习物理学以及应用物理学原理解决实际问题具有重要启发作用。

结语：加速度和力的关系是物理学中的基本概念，通过实验我们可以验证牛顿第二定律，并观察到加速度和力之间的关系。

实验的结果对于加深对物理学原理的理解具有重要意义。

希望本文的实验探究能够帮助读者更好地理解加速度和力的关系，并对物理学的学习产生积极的影响。

实验探究加速度与力和速度的关系

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