高中物理人教版 (新课标)必修12 实验：探究加速度与力、质量的关系导学案及答案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修12 实验：探究加速度与力、质量的关系导学案及答案，共5页。学案主要包含了学习要求，自主学习，理解升华，例题剖析，巩固练习，课后作业，学习后记等内容，欢迎下载使用。

班级___________簇号__________姓名________________ 学号______________
【学习要求】
【自主学习】
【理解升华】
1.实验中需注意的事项
（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.
【例题剖析】
例1：若测得某一物体m一定时，a与F的关系的有关数据资料如下表.
（1）根据表中数据，画出a－F图象.（画在练习本上）
（2）从图象可以判定：当m一定时，a与F的关系为_________.
例2：若测得某一物体受力F一定时，a与M的关系数据如下表所示：
（1）根据表中所列数据，画出a－图象.
（2）由a－关系可知，当F一定时，a与M成__________关系.
点评：探究加速度与质量的关系时，有的同学作出了a－M图象如图所示，并由此图象得出了加速度与质量成反比，这是不可以的，如果图线是直线，我们可以直接得出加速度与质量的对应关系，但如果图线是曲线，我们就无法确定加速度与质量的关系，这时可采用“化曲为直”的方法进行处理.
【巩固练习】
1.观察物体的运动，我们发现加速度、物体受力和物体质量三者的关系可能是
A.物体质量一定时，受力越大，其加速度越大
B.物体质量一定时，受力越大，其加速度越小
C.物体受力一定时，它的质量越大，其加速度越大
D.物体受力一定时，它的质量越大，其加速度越小
2.关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验操作，下列说法中符合实际的是（）
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，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
C.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
D.先不改变小车质量，研究加速度与力的关系，再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
3.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法中正确的是（ ）
A.为了减小实验误差，悬挂物的质量应远小于车和砝码的质量
B.为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响，需要把小车运动平面起始端抬高
C.实验结果采用描点法画图象，是为了减小误差
D.实验结果采用a－坐标作图，是为了便于根据图象直观地作出判断
4.在利用打点计时器完成“探究加速度与力、质量关系”的实验中，以下做法正确的是（）
A.平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力
C.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
D.实验时，先放开小车，后接通电源
5.如果a－图象是通过原点的一条直线，则说明（ ）
A.物体的加速度a与质量m成正比B.物体的加速度a与质量m成反比
C.物体的质量m与加速度a成正比D.物体的质量m与加速度a成反比
6.如右图所示是涑北中学171班同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验时已接通电源正要释放纸带时的情况，请你指出该同学的四个错误.
7某次实验测得如下数据：当m一定时a与F的关系如表一所示；当F一定时，a和的关系如表二所示.
表一
表二
（1）在相应坐标系中分别作出表一、表二所给数据确定物理量的图线.
（2）在研究a与m的关系时，作了a－的图线，而没作a－m的图线，那么作a－的图线有何优点？
【课后作业】1、完成巩固练习； 2、完成课后作业
【学习后记】
基本要求
1.认识影响加速度的因素—力和质量.
2.通过实验测量加速度、力、质量，分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图象.
3.能根据图象得出加速度与力、质量的关系.
4.体会“控制变量法”对研究问题的意义.
发展要求
1.体验实验探究过程：明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论.
2.初步认识数据处理时变换坐标轴的技巧.
3.初步了解将“不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法.
说明
不要求运用a－F图象和a－图象分析与解决问题.
知识梳理
自主探究
1.探究加速度与力、质量的关系
（1）物体运动状态变化的快慢，也就是物体____________的大小，与物体的____________有关，还与物体____________有关.
（2）物体的质量一定时，受力越大，其加速度就____________；物体的受力一定时，质量越小，加速度就____________.
（3）探究加速度与力的定量关系时，应保持物体____________不变，测量物体在____________的加速度；探究加速度与质量的关系时，应保持物体__________不变，测量不同质量的物体在____________下的加速度.
2.制定实验方案时的两个问题
（1）测量物体的加速度可以用刻度尺测量____________，并用秒表测量____________，由公式____________算出.也可以在运动物体上安装一条通过打点计时器的纸带，根据____________来测量加速度.
（2）在这个实验中也可以不测加速度的具体数值，这是因为我们探究的是____________关系.
3.怎样由实验结果得出结论
在本探究实验中，我们猜想物体的加速度与它所受的力成________，与质量成____________，然后根据实验数据作出____________图象和____________图象，都应是过原点的直线.
1.当研究三个或三个以上的参量之间的关系时应采用什么研究方法？
2.在探究加速度与力的关系时，这个力应是物体所受的合力，如何为运动物体提供一个恒定的合力？
3.在研究加速度与质量的关系时，为什么要描绘a－图象，而不是a－m图象？
a/（m·s－2）
1.98
4.06
5.95
8.12
F/N
1.00
2.00
3.00
4.00
a/（m·s－2）
2.04
2.66
3.23
3.98
M/kg
2.00
1.50
1.25
1.00
/kg-1
0.52
0.67
0.80
1.00
a/（m·s－2）
1.51
2.10
2.49
3.10
F/N
1.00
2.00
3.00
4.00
a/（m·s－2）
1.90
3.95
5.85
7.62
印5份第四章牛顿运动定律
学案编号：WL10010402
第2节 实验
例1：答案：（1）如图所示（2）成正比关系
例2：答案：（1）a－图象如图所示（2）反比
练习：1.AD 2.D 3.ABCD 4.BC 5.B
6.①电源应用低压交流电源②滑轮的位置应使拉线水平
③小车应靠近打点计时器④木板应垫高右端平衡摩擦力.
7.（1）作出的两个图线如图所示
（2）a－m的图线是曲线，难以找出规律，a－的图线是直线，容易找出规律.