第二節(jié) 影響加速度的因素 第三節(jié) 探究加速度與力、質量的定量關系
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學 習 目 標
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知 識 脈 絡
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1.了解氣墊導軌減小摩擦的原理和光電門及數(shù)字計時器在實驗中的作用
2.知道加速度大小與力有關,也與質量有關.
3.會用“控制變量法”探究加速度與力、質量的定量關系.(重點)
4.了解用圖象表示加速度與質量、加速度與力之間的關系.(難點)
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一、影響加速度的因素
1.加速度的測量
(1)在實驗中加速度不能直接測量,可以通過直接測量時間和位移間接地測量加速度.
(2)由靜止開始做勻變速直線運動的物體,位移s=at2,測出位移s和時間t,則它的加速度a=.
2.加速度與物體的受力和質量之間的關系
(1)在確定加速度與物體的受力情況、物體的質量之間的關系時,我們一般采用控制變量法,即先保持一個量不變,測量另外兩個量之間關系的方法.
(2)在探究加速度與質量的關系時,要保持物體所受合外力不變,而改變物體的質量.
①設斜面與水平桌面的夾角為θ,小車的質量為M,把小車放在斜面上,忽略小車與斜面間的摩擦,則小車所受合外力大小為Mgsin_θ,增大小車的質量而保持合外力不變,需要減小夾角θ.
②結論:當物體所受合外力大小保持不變時,物體質量越大,其加速度將越小,反之則越大.
二、探究加速度與力、質量的定量關系
1.實驗裝置(如圖所示)
氣墊導軌:減少軌道摩擦.
光電門:光電門對時間的記錄是非常準確的,如果能測得擋光片的寬度ΔL和擋光片經過光電門的時間Δt,就可以求得擋光片通過光電門的平均速度.如果擋光片很窄,可以認為這個速度就是擋光片通過光電門的瞬時速度.
2.實驗原理:實驗的基本思想——控制變量法
(1)保持研究對象即滑塊的質量不變,改變鉤碼的數(shù)量,即改變拉力,探究加速度與所受合外力之間的定量關系.
(2)保持滑塊的受力不變,研究加速度與質量之間的定量關系.
3.實驗數(shù)據(jù)的圖象表示
通過對數(shù)據(jù)的記錄和分析,可以得到aF、a的圖象,在誤差允許范圍內,aF、a圖線都是直線,說明了加速度與合外力、質量之間的關系.
1.思考判斷(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)探究加速度與力、質量的關系的實驗是通過同時改變小車的質量m及受到的拉力F的研究,歸納出加速度、力、質量三者之間的關系. (×)
(2)探究a、F、m的關系的實驗,是通過先保持小車質量不變,研究加速度與力的關系,再保持小車受力不變,研究加速度與質量的關系,最后歸納出a、F、m三者之間的關系. (√)
(3)物體所受的合外力越大,物體的加速度一定越大. (×)
(4)物體的質量越大,物體的加速度一定越。 (×)
(5)物體所受的合外力越大,質量越小,則物體的加速度一定越大. (√)
2.在“探究加速度與力、質量的定量關系”的實驗中,采用的研究方法是( )
A.理想實驗法 B.控制變量法
C.替代法 D.類比法