1、第四章 第2节 实验：探究加速度与力、质量的关系【学习目标】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【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【预习自测】（认真阅读教材完成下列问题）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 。实验原理：打点计时器纸带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
2、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： 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。实验步骤：1用天平测出小车和小桶的质量M和1/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： 4把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，先 再 ，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。aFa1/M0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。【探
3、究案】 题型一 对实验原理的理解1在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出个纸带的加速度后，将加速度与力、质量的有关数值记入表中，如图，（）（）（）（）1. 根据表中所列数据，分别画出aF图像和a1/M图像。2从第1问中得到图像可以判定：当M一定时，a与F的关系是 ；当F一定时，a与M的关系是 。3由a-F图像可知M= 。4由a-1/M图像可知 F= 针对训练一：在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的步骤有_ A拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B将打点计时器固定在平板上，并接好电源C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下
4、面挂上合适的钩码D取下纸带，然后断开电源E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔_将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G、H)；实验步骤的合理顺序为：_题型二 实验误差分析 某两个同学分别按步骤做该实验时，各自得到的图像如图甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是 ，乙是_ _。 图20 针对训练二：用如图20所示的实验装置可以探究加速度与力、质量的关系小车上固定一个盒子(图中未画出)，盒子内盛有砂子，小车的总质量(包括车、盒子及盒内砂子)记为M，砂桶的总质量(包括桶以及桶内砂子)记为m(1)验证“在质量不变的情况下，加速
5、度与合外力成正比”从盒子中取出一些砂子，装入砂桶中，称量并记录砂桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打点纸带中计算得到多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度以合外力F为横轴、加速度a为纵轴画出aF图象，图象是一条过原点的直线aF图象斜率的物理意义是_你认为把砂桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：_(填“合理”或“不合理”)(2)验证“在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比”本次实验中，保持桶内的砂子质量不变，故系统所受的合外力不变用图象法处理数据时，以加速度a为纵轴，以_为横轴，才能保证图象是一条过原点的直线【课堂小结】【当堂检测】某实验小组欲以图所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器相连，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m2下列说法正确的是()A实验时先放开小车，再接通打点计时器的电源B每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力C本实验中应满足m2远小于m1的条件D在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作am1图象