人教版高中物理必修第一册精品课件 第4章 运动和力的关系 2 实验：探究加速度与力、质量的关系.ppt

随堂训练1.(多选)甲、乙、丙、丁四位同学在做探究加速度与物体质量和合力的关系的实验时(使用图1所示的装置),设小车和车上砝码的总质量为m,小盘及盘中砝码的总质量为m,分别得出如图2中甲、乙、丙、丁四个图像,其中甲、乙、丙是a-F图像,丁是图像,则下列说法正确的是()图1图2A.甲和乙没有把握好实验条件m远大于mB.丙和丁没有把握好实验条件m远大于mC.甲中长木板的倾角太小,乙中长木板的倾角太大D.甲、乙、丙三位同学中,丙同学较好地完成了平衡阻力的操作答案:BCD解析:题图甲和乙都是直线,说明满足小车和车上砝码的总质量m远大于小盘及盘中砝码的总质量m,而丙和丁没有把握好此条件,故图线出现弯曲,选项A错误,B正确。题图甲、乙、丙中只有题图丙经过原点,说明只有丙较好地完成了平衡阻力的操作,选项D正确。题图甲中图线在横轴上有截距,即F为某一值时才开始有加速度,说明长木板倾角太小,没有很好地平衡阻力;而题图乙中图线在纵轴上有截距,说明长木板倾角太大,平衡阻力过度,选项C正确。2.某同学做加速度与物体质量关系的实验,所用装置图如图所示。实验中他保持砝码盘和盘中砝码的总质量m一定,保证小车质量远大于m。(1)在该实验中,打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。某次实验中得到的一条纸带如下图所示,从比较清晰的某点起,取五个计数点,分别标为0、1、2、3、4。量得s1=5.25cm,s2=6.10cm,s3=6.95cm,s4=7.85cm,则打点“3”时小车的瞬时速度大小为m/s,用逐差法求得小车的加速度大小为m/s2。(结果均保留三位有效数字)?(2)(多选)以下是其部分操作步骤,其中正确的是。?A.平衡阻力时,应将砝码盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B.释放小车时,小车的位置应靠近打点计时器C.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车D.用天平测出m以及小车质量m车,小车运动的加速度可直接用公式求出答案:(1)0.7400.863(2)BC(3)没有平衡阻力或平衡阻力时倾角不够解析:(1)由于每相邻两个计数点间还有4个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT2可以求出加速度的大小,即小车运动的加速度(2)平衡阻力时,不挂砝码盘及盘中的砝码,只让小车拖着纸带在木板上匀速运动,选项A错误;释放小车时,小车的位置应靠近打点计时器,以充分利用纸带,选项B正确;实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车,选项C正确;小车的加速度是通过纸带上的点迹来求解的,选项D错误。(3)实验中若不平衡阻力或者平衡阻力不足,则对某一质量的小车来说,拉力一定,则加速度就会偏小,就会偏大,对应的点的位置就会偏上,出现图像所示的情况;故图像的延长线没有过原点的原因是没有平衡阻力或平衡阻力时倾角不够。3.在做探究加速度和力、质量的关系的实验中,保持小车和砝码的总质量不变,测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示。(1)根据表中的数据在坐标系上作出a-F图像。(2)图像斜率的物理意义是。?(3)小车和砝码的总质量为kg。?答案:(1)如图所示。?(2)表示小车和砝码总质量的倒数(3)1解析:(1)根据所给数据在坐标系中准确描点。(2)保持小车和砝码的总质量不变,小车的加速度a和拉力F成正比,因此可以判断(1)中图像斜率表示小车和砝码总质量的倒数。*学以致用在探究加速度与力、质量的关系的实验中,渗透了研究问题的多种科学方法。(1)实验环境的等效法:。?(2)实验条件设计的科学方法:。?(3)实验原理的简化:,即当小车质量m车?m沙时,细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g。?(4)实验数据处理的科学方法:。?(5)由a-m车图像转化为图像,所用的科学方法:。?(以上各题均选填“理想实验法”“图像法”“平衡阻力法”“化曲为直法”“控制变量法”或“近似法”)答案:(1)平衡阻力法(2)控制变量法(3)近似法(4)图像法(5)化曲为直法解析:(1)由于小车运动受到阻力,所以要进行平衡阻力,以减小实验误差,称为平衡阻力法。(2)在探究加速度与力、质量的关系时,先保持力或质量不变,来探究加速度与另一个量之间的关系,为控制变量法。(3)当小车质量m车?m沙时,细绳对小车的拉力大小近似等于沙及