1、第二课时 实验：探究加速度与力、质量的关系【自主预习】一、 试验目的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：当质量一定时，加速度与力成 ；当作用力一定时，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 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，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。【
2、思考交流与点拨】四、实验步骤：打点计时器纸带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。表一：物理量123456质量M1/M加速度a表二：物理量123456作用力F加速度a01/Ma画出图像：aF 实验结论：物体的加速度与物体的
3、 成反比，与物体 成正比。【例题l】实验可以利用沙与沙桶代替砝码及砝码盘下图为实验装置图，在所示状态下，开始做实验，该同学在装置和操作中的主要错误是:_ _ 【例题2】在探索a与F、m关系的实验中备有下列器材：A打点计时器B天平 C秒表D低压交流电源 E电池F纸带 G细绳、砝码、小车、砂和桶 H薄木板其中多余的器材是_; 缺少的器材是_【例题3】在验证牛顿第二定律关于作用力一定时，加速度与质量成反比的实验中，以下做法错误的是( ) A平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上 B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 D求小车加速度时
4、，可用天平测出装砂小桶(或砝码)质量M,以及小车的质量M， 直接用公式a= M,g/M求出【例题4】实验后根据实验数据作出了aF关系图线如图甲、乙所示；a-关系图线如图丙所示，请分析其原因各是什么？【反馈练习】1按实验要求装置好器材后，应按一定步骤进行实验，下列操作步骤的安排顺序不尽合理，请按合理的顺序将字母代号填写在下面横线上_A保持砂桶里砂子的质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次B保持小车质量不变，改变砂桶里砂子的质量，测出加速度，重复几次C用天平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点
5、F根据测量的数据，分别画出a-F和a一图象G在每条已打点的纸带上，选取比较理想的部分，算出加速度2在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的加速度a和力F的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1a (ms-2)1.984.065.958.12F(N)1.002.003.004. 00表2a （ms-2)2.042.663.233.981/m(kg-1)0.500.670.801.00(1)根据表中所列数据，在图中分别画出a-F图象和a-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与的关系
6、为_.(3)由a-F图象可知m=_ (4)由a-图象可知F=_4如图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5一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，图3-3-7是打出的纸带的一段(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图3-3-7给出的数据可求出小车下滑的加速度a_(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需要测量的物理量有_用测量的量及加速度a表示阻力的计算式为f=_【反思】