高中地理人教版 (2019)必修第一冊第二節(jié) 地貌的觀察課后作業(yè)題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

2　實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.學(xué)會用控制變量法探究物理規(guī)律.2.會測量加速度、力和質(zhì)量，能作出物體運(yùn)動的a－F、a－圖像.3.能通過實驗數(shù)據(jù)及圖像得出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．3．培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力．重點 1．控制變量法的使用． 2．如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行．3．實驗數(shù)據(jù)的分析與處理．難點 1．如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行． 2．實驗數(shù)據(jù)的分析與處理．新課內(nèi)容一、實驗思路——控制變量法1．探究加速度與力的關(guān)系保持小車質(zhì)量不變，通過改變槽碼的個數(shù)改變小車所受的拉力，測得不同拉力下小車運(yùn)動的加速度，分析加速度與拉力的定量關(guān)系．2．探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系保持小車所受的拉力不變，通過在小車上增加重物改變小車的質(zhì)量，測得不同質(zhì)量的小車對應(yīng)的加速度，分析加速度與質(zhì)量的定量關(guān)系．二、設(shè)計實驗方案方案一以小車、打點計時器、紙帶、長木板、細(xì)線、小桶、鉤碼、砝碼、刻度尺、天平為器材，研究小車的運(yùn)動．用天平測出小車的質(zhì)量m1，測出小桶的質(zhì)量m2，把小桶與小桶中砝碼的總重力m′g當(dāng)作小車受到的拉力F，從打點計時器打出的紙帶上測出△s，由△s＝at2計算出小車的加速度a．方案二以氣墊導(dǎo)軌、氣源、兩個光電開關(guān)、數(shù)字計時器、滑塊、刻度尺、細(xì)線、小桶、砝碼、鉤碼、天平為器材研究滑塊的運(yùn)動．用天平測出滑塊的質(zhì)量m1，測出小桶的質(zhì)量m2，把小桶與小桶中砝碼的總重力m′g當(dāng)作滑塊受到的拉力F，用導(dǎo)軌旁邊的刻度尺測出兩光電開關(guān)的距離s0，用刻度尺測出固定在滑塊上的遮光片的寬度△s，根據(jù)數(shù)字計時器給出的遮光片分別通過前后兩個光電開關(guān)所經(jīng)歷的時間△t1、△t2，由于△s?s0，因此可以根據(jù)v1＝△s／△t1和v2＝△s／△t2計算出滑塊在兩光電開關(guān)間運(yùn)動時的初、末速度，再由計算出滑塊的加速度a．方案三。在不需要計算出具體加速度數(shù)值的情況下，如果能讓兩次實驗的時間相同，則根據(jù)初速度為0的勻加速直線運(yùn)動時在相同時間內(nèi)的位移之比等于加速度之比。實驗數(shù)據(jù)處理1、加速度與力的關(guān)系次數(shù) 1 2 3 4 2、加速度與質(zhì)量的關(guān)系次數(shù)1 2 3 4 三、實驗器材小車、砝碼、槽碼、細(xì)線、一端附有定滑輪的長木板、墊木、打點計時器、交流電源、紙帶、刻度尺、天平．四、進(jìn)行實驗1．用天平測出小車的質(zhì)量m，并把數(shù)值記錄下來．2．按如圖1所示的裝置把實驗器材安裝好(小車上先不系細(xì)線)．圖13．補(bǔ)償阻力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊上墊木，反復(fù)移動墊木位置，啟動打點計時器，直到輕推小車使小車在木板上運(yùn)動時可保持勻速直線運(yùn)動為止(紙帶上相鄰點間距相等)，此時小車重力沿木板方向的分力等于打點計時器對小車的阻力和長木板的摩擦阻力及其他阻力之和．4．把細(xì)線繞過定滑輪系在小車上，另一端掛上槽碼．保持小車質(zhì)量不變，改變槽碼的個數(shù)，以改變小車所受的拉力．處理紙帶，測出加速度，將結(jié)果填入表1中．表1　小車質(zhì)量一定拉力F/N 加速度a/(m·s－2) 5.保持槽碼個數(shù)不變，即保持小車所受的拉力不變，在小車上加放砝碼，重復(fù)上面的實驗，求出相應(yīng)的加速度，把數(shù)據(jù)記錄在表2中．表2　小車所受的拉力一定質(zhì)量m/kg 加速度a/(m·s－2) 五、數(shù)據(jù)分析1．分析加速度a與力F的定量關(guān)系由表1中記錄的數(shù)據(jù)，以加速度a為縱坐標(biāo)，力F為橫坐標(biāo)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)描點，然后作出a－F圖像，如圖2所示，若圖像是一條過原點的傾斜直線，就能說明a與F成正比．圖22．分析加速度a與質(zhì)量m的定量關(guān)系由表2中記錄的數(shù)據(jù)，以a為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)描點，然后作出a－圖像，如圖3所示．若a－圖像是一條過原點的傾斜直線，說明a與成正比，即a與m成反比．圖33．實驗結(jié)論(1)保持物體質(zhì)量不變時，物體的加速度a與所受拉力F成正比．(2)保持拉力F不變時，物體的加速度a與質(zhì)量m成反比．六、注意事項1．打點前小車應(yīng)靠近打點計時器且應(yīng)先啟動打點計時器后放開小車．2．在補(bǔ)償阻力時，不要(選填“要”或“不要”)懸掛槽碼，但小車應(yīng)連著紙帶且啟動打點計時器．用手輕輕地給小車一個初速度，如果在紙帶上打出的點的間隔均勻，表明小車受到的阻力跟它受到的重力沿木板向下的分力平衡．3．改變槽碼的質(zhì)量的過程中，要始終保證槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．4．作圖時應(yīng)使所作的直線通過盡可能多的點，不在直線上的點也要盡可能地均勻分布在直線的兩側(cè)，個別偏離較遠(yuǎn)的點應(yīng)舍去．例1.在研究作用力F一定時，小車的加速度a與小車(含砝碼)質(zhì)量M的關(guān)系的實驗中，某同學(xué)安裝的實驗裝置和設(shè)計的實驗步驟如下：圖4A．用天平稱出小車和槽碼的質(zhì)量B．按圖4安裝好實驗器材C．把細(xì)繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛槽碼D．將電磁打點計時器接在6 V電壓的蓄電池上，接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量E.保持槽碼的質(zhì)量不變，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F．分析每條紙帶，測量并計算出加速度的值G．作a－M關(guān)系圖像，并由圖像確定a與M的關(guān)系(1)請改正實驗裝置圖中的錯誤．①電磁打點計時器位置__________________________________________________________；②小車位置____________________________________________________________________；③滑輪位置___________________________________________________________________．(2)該同學(xué)漏掉的重要實驗步驟是________，該步驟應(yīng)排在步驟________之后．(3)在上述步驟中，有錯誤的是步驟________，應(yīng)把________________改為____________．(4)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖遣襟E________，應(yīng)把____________改為____________．答案　(1)①應(yīng)靠右端　②應(yīng)靠近打點計時器　③應(yīng)使細(xì)繩平行于木板　(2)補(bǔ)償阻力　B　(3)D　6 V電壓的蓄電池　8 V的交流電源　(4)G　作a－M關(guān)系圖像　作a－關(guān)系圖像解析　(1)①電磁打點計時器應(yīng)固定在長木板無滑輪的一端，且應(yīng)靠近右端；②釋放小車時，小車應(yīng)靠近打點計時器；③連接小車的細(xì)繩應(yīng)平行于木板，故應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪位置使細(xì)繩平行于木板．(2)實驗時應(yīng)補(bǔ)償阻力，使小車所受重力沿木板方向的分力與小車所受阻力平衡，故應(yīng)墊高長木板右端以補(bǔ)償阻力．實驗中把槽碼的重力看成與小車所受拉力大小相等，沒有考慮阻力，故必須補(bǔ)償阻力且應(yīng)排在步驟B之后．(3)步驟D中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8 V的交流電源上．(4)步驟G中作a－M關(guān)系圖像，得到的是曲線，很難進(jìn)行正確的判斷，必須“化曲為直”，改作a－關(guān)系圖像．

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