物理必修1第四章第三節(jié)探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系(編輯修改稿)
2024-12-23 23:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 v 21 ＝ 2 as 計算出滑塊的加速度 . 【 數(shù)據(jù)分析 】 設(shè)計實驗表格，將滑塊拉力不變時的實驗數(shù)據(jù)記入表格中， 并在圖 4 3 7 中作出 a － 1M 圖象 . 實驗 次數(shù) 滑塊 (含 橡皮泥 ) 的質(zhì)量 M 滑塊總質(zhì)量 的倒數(shù) 滑塊通過 光電門 1 的速度 v1 滑塊通過 光電門 2 的速度 v2 兩光電 門間的 距離 s 滑塊加 速度 a 1 2 3 4 5 1M 圖 437 【 實驗結(jié)論 】 根據(jù)圖象不難發(fā)現(xiàn)其是一條經(jīng)過原點的直線，所以在合外 力一定的前提下，加速度和物體的質(zhì)量成反比 . 【 注意事項 】 本實驗不直接畫 a－ M 的圖象，是因為 a－ M 是一條曲線， 的直線，簡單明了，也容易得出 a 與 M 的關(guān)系 . 不容易從圖象中判斷 a 與 M 的關(guān)系，而 a － 1M 圖象是一過原點 【 例 2】 用如圖 438 所示的裝置研究在作用力 F 一定時， 小車的加速度 a 與小車質(zhì)量 M 的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計的實驗步 驟如下： ； ； ； 6 V 電壓的蓄電池上，接通電源， 放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標 明小車質(zhì)量； ，增加小車上的 砝碼個數(shù)，并記錄每次增加后的 M 值，重復(fù)上述實驗； ，測量并計算出加速度的值； a－ M 關(guān)系圖象，并由圖象確定 a 與 M 的關(guān)系 . 圖 438 (1)該同學(xué)漏掉的重要實驗步驟是 ____________，該步驟應(yīng) 排在 ______實驗步驟之后 . (2)在上述步驟中，有錯誤的是 ______，應(yīng)把 __________改 為 ________________. (3) 在上述步驟中，處理不恰當?shù)氖?____________ ，應(yīng)把 ________________改為 __________________. 解析： 實驗中把小桶及其所裝沙子的重力看做與小車所受的 拉力大小相等，沒有考慮摩擦力的作用，故必須平衡摩擦力 .電 磁打點計時器接在 6 V 電壓的蓄電池上將無法工作，必須接在 6 V 交流電壓的學(xué)生電源上 .作 a－ M 關(guān)系圖象，得到的是雙曲線， 很難作出正確的判斷，必須 “ 化曲為直 ” ，改作 a － 1M 圖象 . 答案： (1)平衡摩擦力 B (2)D 6 V 電壓的蓄電池 6 V 交流電壓的學(xué)生電源 (3)G 作 a － M 關(guān)系圖象 作 a － 1M 關(guān)系圖象 【 觸類旁通 】 2.(2020 年汕頭期末 )如圖 439 甲所示為驗證“加速度與 力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置示意圖 . 圖 439 (1)平衡小車所受的阻力的操作：取下 ________ ，把木板 不帶滑輪的一端墊高；接通 打點計時器電源，輕推小車，讓小 車拖著紙帶運動 .如果打出的紙帶如圖乙所示，則應(yīng) ________(填 “減小”或“增大” )木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出 的點跡 ________為止 . (2)圖丙為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其 質(zhì)量的關(guān)系”時所得的實驗圖象，橫坐標 m 為小車上砝碼的質(zhì) 量 .設(shè)圖中直線的斜率為 k，在縱軸上的截距為 b，若牛頓定律 成立，則小車受到的拉力為 ______________ ，小車的質(zhì)量為 __________. 答案： ①砝碼 減小 間隔相等 (均勻 ) 解析： 設(shè)小車的質(zhì)量為 m ′ ，則有 F ＝ ( m ＋ m ′ ) a ，變形得1a＝1Fm ＋m ′F，所以1a－ m 圖象的斜率為1F＝ k ，所以作用力 F ＝1k，1a－ m 圖象的截距為m ′F＝ b ，所以 m ′ ＝bk. ② F ＝ 1k m ′ ＝ bk 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 【 實驗?zāi)康?】 (1)學(xué)會用控制
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