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简介
这是一个关于探究加速度与力和质量的关系教案设计PPT课件，主要介绍了如下：温故知新；学习目标；回忆分析；研究方法：控制变量法；制定实验方案、设计实验；实验探究；小结；实验注意事项；误差分析；课时训练等等内容。1．整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的质量还是改变小车和砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力．平衡摩擦力是指使小车所受动力(小车重力沿斜面方向的分力)与小车所受阻力(包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车之后所拖纸带的摩擦力)大小相等。平衡摩擦力时，应在小车后拖上纸带，先接通电源，再用手给小车一个初速度，若在纸带上打出的点的间隔是均匀的，则表明平衡了摩擦力，否则必须重新调整小木板的位置。2．平衡摩擦力后，每次实验时必须满足在小车上所加砝码的质量远大于砝码和小盘的总质量的条件下进行。只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等，欢迎点击下载探究加速度与力和质量的关系教案设计PPT课件哦。
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实验：探究加速度与力、质量的关系
实验须知：
1.平衡摩擦力
2.小车开始时要靠近打点计时器
3. 探究a与F关系时，可在小车上放两个的钩码，F=m’g g=9.8m/s2
4.小车质量m= g，各种钩码质量看标注
5.打点计时器打点周期T=0.02s
1．整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的质量还是改变小车和砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力．平衡摩擦力是指使小车所受动力(小车重力沿斜面方向的分力)与小车所受阻力(包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车之后所拖纸带的摩擦力)大小相等．平衡摩擦力时，应在小车后拖上纸带，先接通电源，再用手给小车一个初速度，若在纸带上打出的点的间隔是均匀的，则表明平衡了摩擦力，否则必须重新调整小木板的位置．
2．平衡摩擦力后，每次实验时必须满足在小
车上所加砝码的质量远大于砝码和小盘的总质量的条件下进行．只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等．
1．小车质量m应比重物的质量m′大得多，其原理将在后面的牛顿运动定律的应用中专门讨论．二者差距越小，图象线性越差．
2．夹口的密合性能差是造成误差的原因之一．由于小车的质量和速度较大，夹子不易夹住小车的后拖线；有些时候夹子夹住一根拖线，而另一根未被夹住，对应小车仍向前运动，这些都是造成位移误差的原因．
例3：若测得某一物体受力F一定时，a与M的关系数据如下表所示
例4实验：在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，实验装置如下图(1)所示．
(1)为验证小车质量M不变时，a与F成正比．小车质量M和沙及桶的质量m分别选取下列几组数值：应该用哪组效果会好 ( )
A．M＝500g，m分别为50g、70g、100g125g
B．M＝500g，m分别为20g、30g、40g、50g
C．M＝200g，m分别为50g、70g、100g125g
D．M＝200g，m分别为30g、40g、50g、60g
(2)有两位同学通过测量作出a－F图象，如上图(2)所示甲、乙中的A、B图线．试分析：
A图线不通过坐标原点的原因是
______________________________________；
A图线上部弯曲的原因是
____________________________________________；
B图线在纵轴上有截距的原因是
______________________________________．
答案：(1)B
(2)①没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够
②未满足沙和沙桶质量m远小于小车的质量M
③平衡摩擦力时，长木板倾角过大，小车沿斜面向下分力大于摩擦力，使尚未对小车施加力时，小车已有加速度．
解析：实验时，需要物体的质量远小于小车的质量，效果才显著．自然界中存在摩擦的影响，所以，要平衡摩擦力，这样画出的应是过原点的一条倾斜向上的直线．为减小实验误差应使M≫m，为此选B组数值误差较小，所画的a－F图线就会比较准确．
规律总结：(1)实验原理中设定为光滑水平面情形，所以实验中应平衡摩擦力，若未平衡摩擦力或平衡不当就会带来系统误差．
(2)实验中若把沙和沙筒所受的重力mg当做小车和砝码(总质量为M)所受的拉力，须满足m≪M的条件，这个条件越不满足，所带来的系统误差也就越大．
例5某同学用如左下图所示的装置探究物体的加速度与作用力的关系时，他把砝码的总重力作为小车的拉力，并依次测出了小车的加速度，然后画出了如右下图所示的图象，该图象虽是一条直线，但不通过坐标原点．请你分析一下原因，应如何改进实验才能使实验得出的结果通过坐标原点？
答案：由题图可知，当拉力从0增到F0的过程中，物体的加速度为零，说明小车处于静止状态，因此必然存在一个力与拉力大小相等、方向相反，这个力一定是小车受到的摩擦力．可以使木板的一端抬高，使小车在木板上做匀速运动，这样就可以消除摩擦力对实验图象的影响．
一、加速度与力的关系
保持物体的__________不变，测量物体在不同的力的作用下的__________，分析__________与__________的关系．
三、制定实验方案的两个问题
这个实验需要测量的物理量有：物体的加速度、物体所受的力、物体的质量．__________可以用天平测量，本实验主要解决的主要问题是怎样测量__________和怎样提供与测量__________．
1．在用实验探究加速度和力、质量的关系时，下列关于实验的思路和数据分析，正确的是 ( )
A．实验的基本思想是：保持物体的质量不变，测量物体在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系．
B．实验的基本思想是：保持物体所受力相同，测量质量不同的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系
C．在处理实验数据时，以a为纵坐标，F为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比
D．在处理实验数据时，以a为纵坐标，m为横坐标，根据数据在坐标系中描点，若这些点在一条过原点的直线上，说明a与m成正比
答案：ABC
解析：本实验就是利用控制变量法得到a、F、m三者的关系，A、B、C所述符合实验的思路和道理，符合要求，故正确．
2．“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，用改变沙子的质量的办法来改变对小车的作用力F，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据，然后根据测得的数据作如右图所示的a－F图线，发现图线既不过原点，也不是直线，原因是 ( )
A．没有平衡摩擦力，且小车质量较大
B．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且沙子和小桶的质量较大
C．平衡摩擦力时，所垫木板太低，且沙子和小桶的质量较大
D．平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大
答案：C
解析：根据题中图象可知，平衡摩擦力时，所垫木板太低，图象与横轴的截距为摩擦力的大小；由图象发生弯曲可以推断出沙子和小桶的质量较大，在下落时本身向下的加速度所需要的力使小车所受合力减小．
3．按实验要求安装好器材后，应按一定步骤进行实验，下述操作步骤的安排顺序不尽合理，请将合理的顺序以字母代号填写在下面横线上：__________.
A．保持小桶里沙子的总质量不变，在小车上加砝码，测出加速度，重复几次
B．保持小车的质量不变，改变小桶和沙子的总质量，测出加速度，重复几次
答案：D、C、E、A、B、F或D、C、E、B、A、F
解析：做本题时注意要回忆自己做此实验时的步骤，实验过程中，其中A、B选项先做哪一个都可以，所以有两种排列顺序．
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