统编人教版高中必修第一册《2 实验：探究加速度与力、质量的关系》新课标教案下载

统编人教版高中必修第一册《2 实验：探究加速度与力、质量的关系》新课标教案教学设计下载

4．会分析实验中的误差，能采取合理方法减小实验误差，了解实验创新的方法及原理。

1.实验原理

eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(1)) 速度是描述物体运动状态的物理量， eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(2)) 加速度是描述速度变化快慢的物理量。因此也可以说， eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(3)) 加速度是描述物体运动状态变化快慢的物理量。 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(4)) 力是改变物体运动状态的原因， eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(5)) 质量大的物体运动状态不容易改变。这说明， eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(6)) 加速度与 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(7)) 力、 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(8)) 质量存在一定的关系。

2．实验思路

(1)探究方法—— eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(9)) 控制变量法。装置如图所示。

①保持 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(10)) 小车质量不变，通过改变槽码的个数改变 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(11)) 小车所受的拉力，探究加速度与拉力的定量关系。

②保持 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(12)) 小车所受的拉力不变，通过在小车上增加重物改变 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(13)) 小车的质量，探究加速度与质量的定量关系。

(2)要测量的物理量

①小车和放在小车上的砝码的总质量M。

②小车受的拉力F(槽码的重力)。

③小车的 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(14)) 加速度a。

3．实验器材

eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(15)) 打点计时器、纸带、复写纸、小车、 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(16)) 一端附有定滑轮的长木板、槽码若干个、夹子、细绳、低压 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(17)) 交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、 eq ﹨o(□,﹨s﹨up4(18)) 刻度尺。

课堂任务 　探究过程·获取数据

仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

活动1：参考图甲，本实验需要测量的物理量有哪些？

提示：小车的质量、小车所受的作用力和小车运动的加速度。

活动2：小车的质量用天平测量即可。回顾运动学的知识，你知道哪几种测量或比较小车加速度的方法？

提示：如果小车做初速度为0的匀加速直线运动，则用刻度尺测量位移并用秒表测量时间，然后由a＝ eq ﹨f(2x,t2) 算出。也可以在小车上安装一条打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度。也可以不测加速度的具体数值，测量不同情况下(即受力不同或质量不同时)小车加速度的比值，由于a＝ eq ﹨f(2x,t2) ，如果测出两个做初速度为0的匀加速直线运动的小车在相同时间内发生的位移x1、x2，则 eq ﹨f(a1,a2) ＝ eq ﹨f(x1,x2) 。

活动3：为了测量小车受到的力，本实验中为小车提供一个恒定的合力很关键。如图甲所示，什么情况下绳子对小车的牵引力近似等于槽码的重力？

提示：当槽码的质量比小车的质量小很多时。

活动4：实际做实验时为什么采用乙图，而不采用甲图？