20xx粵教版高中物理必修一43探究物體運動與受力的關(guān)系word學(xué)案(已修改)
2024-12-24 19:16 本頁面
【正文】 第四章 力與運動 第三節(jié) 探究物體運動與受力的關(guān)系 課前自主預(yù)習(xí) 1．加速度與物體的 、 之間有關(guān)系，要同時確定它們之間的關(guān)系，一般采用 ，即先保持 測量另外兩個量之間的關(guān)系。 2．在 “探究加速度與物體所受合力的關(guān)系 ”試驗中，小車的運動是 ，實驗中通過改變 來改變小車所受的合力，加速度的方向與小車 相同。 3．在 “探究物 體加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系 ”試驗中，設(shè)斜面與桌面的夾角為 ? ，小車質(zhì)量為M，忽略小車與斜面的摩擦，小車所受合外力為 ，增大小車的質(zhì)量，可以通過 來實現(xiàn)保持合外力的大小不變，若小車與斜面之間有摩擦，且摩擦力為 f，則小車所受的合外力為 4． 在 “探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 ”的實驗中，下列說法正確的是（ ） A．滑塊所受的拉力一定等于砝碼的重力 B．要將砝碼的重力近似看作滑塊所受的拉力， 滑塊的加速度 不應(yīng)太大 C．實驗中為了盡量減小誤差，應(yīng)使滑塊的質(zhì)量遠大于砝碼的質(zhì)量 D．實驗中為了減小誤差，應(yīng)使滑塊的加速度盡量大些 5．對于質(zhì)量相等的甲、乙兩個物體來說，下面哪個說法正確的是 （ ） A．乙的加速度大，說明乙 受到的合外力大 B．乙物體的速度比甲物體的大，說明乙物體受到的合外力大 C．由于乙物體的速度比甲物體的大，所以乙物體的加速度要比甲物體的大， D．如果甲、乙兩個物體受力方向相同，那么它們的運動方向一定相同 【課前自主預(yù)習(xí)】 參考答案： 1． 受力情況、物體的質(zhì)量、控制變量法、一個量不變 2．勻變 速直線運動、斜面的傾角、所受合外力的方向 3． ?gsinM 、減小斜面的傾角、 fMg ??sin 4．答案： BC，解析：滑塊所受的拉力近似等于 砝 碼的重力，但是由于 砝 碼也有加速度，所以繩子的拉力比 砝 碼的重力小一點， A錯； 要將砝碼的重力近似看作滑塊所受的拉力，砝碼的質(zhì)量要盡可能小，而且加速度不能太大，故 滑塊的加速度不應(yīng)太大，且滑塊的質(zhì)量遠大于砝碼的質(zhì)量， B、 C 正確； D 錯。 5．答案： A；解析：根據(jù)實驗結(jié)果，在質(zhì)量一定的情況下，加速度與合外力成正比，故 A正確；速度與外力無因果關(guān)系， B 錯；速度大，加速度不一定大，故 C 錯；兩物體受力方向相同，即加速度方向相同，而速度方向不一定相同，故 D 錯。 課堂互動探究 知識點 1 ：探究加速度與力的定量關(guān)系 新知探究 1．實驗的基本思路：保持物體的質(zhì)量不變，測量物體在受到不同力時的加速度，分析加速度與力的關(guān)系． 2．探究實驗裝置： 如圖所示，氣墊導(dǎo)軌是一種摩擦力很小的實驗裝置，它利用從導(dǎo)軌表面小孔噴出的壓縮空氣，在滑塊與導(dǎo)軌之間形成很薄的空氣膜，將滑塊從導(dǎo)軌面上托起，使滑塊與導(dǎo)軌不直接接觸，滑塊在滑動時只受空氣層間的內(nèi)摩擦 力和周圍空氣的微弱影響，這樣就極大地減少了力學(xué)實驗中難于克服的摩擦力的影響，滑塊的運動可以近似看成無摩擦運動，使實驗結(jié)果的精確度大為提高。 光電門 (photogate)是一個象門樣的裝置，一邊安裝發(fā)光裝置，一邊安裝接收裝置并與計時裝置連接。當物體通過光電門時光被擋住，計時器開始計時，當物體離開時停止計時，這樣就可以根據(jù)物體大小與運動時間計算物體運動的速度；若計時裝置具備運算功能，使用隨機配置的擋光片（寬度一定），可以直接測量物體的瞬時速度。 用擋光板的寬度 d 除以 擋光的時間間隔 t 即可得到滑塊通過光電門的速度，即tdv?。 3．實驗與探究過程 ① 讓滑塊在砝碼拉力作用下做加速運動，記錄下滑塊通過光電門的速度 1v 、 2v 、砝碼的質(zhì)量 m、兩光電門間的距離 s。 ② 保持滑塊質(zhì)量不變，增加（或減少）砝碼的數(shù)量來改變拉力的大小，砝碼的重力近似等于滑塊所受的拉力，重復(fù)實驗 5 次。 ③ 用公式 _____________________計算出滑塊的加速度 ④ 數(shù)據(jù)分析：設(shè)計實驗表格 ，將滑塊質(zhì)量不變時的實驗數(shù)據(jù)記入表格并作出 a－ F 關(guān)系圖象。下表是某同學(xué)的測量數(shù)據(jù)，請計算滑塊所受拉力大小的近似值 F 和滑塊加速度的計算值 a，并填入表格中（小數(shù)點后保留 二 位有效數(shù)據(jù)， g取 10 ms2）。 實驗次數(shù) 砝 碼 盤和砝 碼 的質(zhì)量 m/g 滑塊所受拉力大小的近似值F/N 滑塊通過光電門 1 的速度 v1/(ms1) 滑塊通過光電門 2 的速度 v2/(ms1) 兩光電門間的距離s/m 滑塊加速度的計算值 a/(ms2) 1 50 2 100 3 150 4 200 5 250 圖 431 圖 432 ⑤ 在上面坐標圖中的坐標中軸上表上適當?shù)目潭?，并把上表的?shù)據(jù)在坐標圖中描點，并把各點用平滑的曲線連起來。 ⑥ 結(jié)論：利用實驗數(shù)據(jù)作出 a－ F 關(guān)系圖象得到：當質(zhì)量一定的時候， a－ F 關(guān)系圖象是過原點的 ，說明了在滑塊質(zhì)量不 變時，加速度 a 與合力 F 成 。 答案： ③ asvv 22122 ?? ④ 實驗次數(shù) 砝 碼 盤和砝 碼 的質(zhì)量 m/g 滑塊所受拉力大小的近似值F/N 滑塊通過光電門 1 的速度 v1/(ms1) 滑塊通過光電門 2 的速度 v2/(ms1) 兩光電門間的距離s/m 滑塊加速度的計算值 a/(ms2) 1 50 2 100 3 150 4 200 5 250 ④ ⑥ 一條直線 正比 重點歸納 圖 433 a/m s2 F/N 1．砝碼受到的重力不等于滑塊受到的拉力。通過對砝碼進行受力分析可知，如果兩者相等，砝碼所受的合力將為零，下落過程應(yīng)該是勻速直線運動，這顯然與事實不符。加速度越大，即砝碼的合力越大，砝碼所受拉力與重力相差越大。要將砝碼的重 力近似看作是滑塊所受的拉力，實驗過程中物體的加速度應(yīng)較小，即砝碼的質(zhì)量應(yīng)遠小于滑塊的質(zhì)量。 3．結(jié)論：保持物體的質(zhì)量不變，物體加速度與所受的合外力成正比。 [例 1]在質(zhì)量一定，研究加速度與力的關(guān)系時，某同學(xué)根據(jù)精確的測量，記錄數(shù)據(jù)如下表： F/N a/ms－ 2 （ 1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在所示坐標系中作出 a－ F 圖象． （ 2）圖象斜率的物理意義是 ___________________ （ 3）圖線不過 原點的原因可能是 _____________． 答案： （ 1）作出的 a－ F 圖象如 答 圖 432 所示． （ 2）質(zhì)量的倒數(shù) 1/m （ 3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不 夠完全；由 a－ F 圖象可知，當力 F N時，小車沒有動，說明此時小車所受的摩擦力沒有完全被平衡掉． 觸類旁通 1． 在做物體的質(zhì)量一定，探究物體的加速度 a 和物體受到的合外力 F 的大小關(guān)系實驗時，利用測得數(shù)據(jù)計算出物體的加速度后，將計算出的加速度值記錄在下面反映加速度 a和力 F 的關(guān)系表中： a/( ms－ 2) F/N (1) 根據(jù)上表中所列數(shù)據(jù)，畫出物體的 a—F 圖像 圖 434 答圖 432 （ 2）從圖像可以判斷出：當物體的質(zhì)量 M一定時，物體的加速度 a與物體受到的合外力 F 的關(guān)系 （ 3）由作出的 a—F 圖像可知：小車質(zhì)量 M= Kg 答案： (1) 物體的 a—F 圖像如答圖 433 所示： (2) 加速度 a 與合外力 F 成正比 (3) 知識點 2 探究加速度與物體質(zhì)量的
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1