人教版必修一42实验:探究加速度与力、质量的3内容摘要:
与质量倒数1m之间的关系式是 ________ . 图 4 图 3 ( 3) 保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度 a 随合力 F 的变化图线,如图 4 所示.该图线不通过原点,请你分析其主要原因是 __________________ _________________________ . 解析 ( 1) 在连续相等的时间间隔内,从纸带上可得到四段位移大小,可以选用逐差法计算加速度. 由纸带上的数据可知 x1= c m , x2= c m , x3= c m , x4= c m. 电火花计时器的打点周期为 T =1f=150 s = s ,用逐差法计算加速度为 a1=x3- x12 ( 2 T )2= m/s2, a2=x4- x22 ( 2 T )2 = m/s2,所以 a =12( a1+a2) = 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1m的有关数据,可在坐标纸中描出 8 个对应点,用一条平滑曲线连接各点,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 a -1m图线如下图所示,由图可得 a =12 m m /s2. (3) 由图 4 可分析,当加速度 a 为零时,此时必须提供一定的拉力 F ,说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分.图 2 的图甲中,木板应该适当垫高右端. 答案 (1) (2)a= m/s2 (3)实验前没有平衡摩 擦力或者平衡摩擦力不充分 m21课时作业 1 .在本实验中,下列做法和理由正确的是 ( ) A .实验中所用电源为低压直流电源 B .可以将装有砂子的小桶用钩码代替,这样会使实验更加方便 C .实验结果不用 a - M 图象,而 用 a - 1/ M 图象,是为了便于根据图象直观地作出判断 D .小车运动的加速度可用天平测出小桶和砂的质量( M ′ 和 m ′ ) 以及小车质量 M 后直接用公式 a =( M ′ + m ′ ) g / M 求出且满足 ( M ′ + m ′ ) ≪ M。人教版必修一42实验:探究加速度与力、质量的3
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等实验,有一定的实验能力,会根据纸带求加速度,会使用天平测质量 学生可能遇到的困难 高一年的学生接触的实验还不多,还不能完整、自主地设计实验。 利用图像法处理实验数据,以前用得不多,还不是很熟练,特别是再作完 aM图像后,为什么再作 a1/M 图像。 我的解决方案: 遵循认知规律,尊重学生主体。 加强教师专业引领,加强学生同伴互助。 四、教学方法、学法指导 以 启发式教学、建构主义为指导思想
m” 图象,如果在误差允许的范围内,它们是通过原点的直线,从而也验证了 a ∝ F , a ∝1m. 如下图所示,两个高 1. 2m 左右的支架上,放着两条平行光滑铝合金导轨,且已调成水平状态,在光滑的导轨上放着两辆质量相等、性能一样的小车, 1 号车放在左边,系有一根通过木板右端的小定滑轮的细线,绳端有一小桶,桶中可放砝码 .2 号车在右端,系有一根通过木板左端的小定滑轮的细线
m →∞ 时,上式中 F 作为小量,可略去,将上式整理得 a = g ( si n θ -μ c o s θ ) ,说明上图中 ① 线为平衡摩擦力过度造成的误差. • 例 1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,将测得的反映加速度 a和 F关系的有关资料记录在表一中.将测得的反映加速度 a和质量 M关系的有关资料记录在表二中. • 表一 a/(ms- 2) 1
a -1m” 图象,如果在误差允许的范围内,它们是通过原点的直线,从而也验证了 a ∝ F , a ∝1m. 如下图所示,两个高 1. 2m 左右的支架上,放着两条平行光滑铝合金导轨,且已调成水平状态,在光滑的导轨上放着两辆质量相等、性能一样的小车, 1 号车放在左边,系有一根通过木板右端的小定滑轮的细线,绳端有一小桶,桶中可放砝码 .2 号车在右端,系有一根通过木板左端的小定滑轮的细线
轨来探究加速度与力、质量的关系 22220 21( ) ( )22xxvv ttaxx ttxtxtvva 120小车 小车 夹子 F F 方案三: 课本上参考案例中的实验方案 212x at 1122axax由于两小同时启动、同时停止 ,故运动时间相同 实验: 探究一 : 探究 a与 F的关系 小车 1 小车 2 次数 拉车钩码( g) ( F1) 位移
加速度与力的关系 x2 x1 F2 F1 F a a1 a2 探究加速度与质量的关系 小车质量 M= g,小盘质量 M’= g,盘中砝码质量 m’= g 次数 小车 1 小车 2 1 2 3 4 5 (M+m1)/g (M+m2)/g 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 300 6 50车上砝码质量 m1/g 位移x1/cm 100 50