2017-2018学年沪科版必修一 5.2探究加速度与力、质量的关系 学案
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课堂互动

三点剖析

一、探究加速度与合外力和质量的关系

物体的加速度同时跟力与质量两个因素有关,实验中应采用控制变量法.在保持物体质量不变的情况下,改变力的大小,探究加速度与力的关系;在保持物体受力不变的情况下,改变质量的大小,探究加速度与质量的关系.

1.加速度与力的关系

在本探究实验中,使小车运动的力最好是小车受到的合外力,我们是用小盘和砝码跨过定滑轮来拉动小车的,当小车的质量比小盘和砝码的质量大得多时,小车受到的拉力与小盘和砝码的重力近似相等.我们可以通过改变砝码的数量来改变拉力的大小.实验表明,当小车的质量保持不变时,产生的加速度与作用力成正比.

2.加速度与质量的关系

实验中,保持作用力不变,通过向小车上加砝码来改变小车的质量.实验表明,当小车受到的作用力保持不变时,产生的加速度与质量成反比.

【例1】探究加速度与力、质量的关系实验如下:

(1)在探究物体的加速度与力的关系时,应保持__________不变,分别改变施加在物体上的力F,测出相对应的加速度a.

(2)在探究物体的加速度与物体的质量的关系时,应保持__________不变,分别改变物体的质量m,测出相应的加速度a.

(3)为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系,往往用二者的关系图像表示出来,该关系图像应选用( )

A. a-m图像 B.m-a图像 C.a图像 D.a图像

(4)如果a图像是通过原点的一条直线,则说明( )

A.物体的加速度a与质量m成正比

B.物体的加速度a与质量m成反比

C.物体的质量m与加速度a成正比

D.物体的质量m与加速度a成反比

(5)如果a-F图像是通过原点的一条直线,说明物体的加速度a与施加在物体上的力成________________关系.

解析:我们探究一个量与另外两个量之间的关系时,一般采用控制变量的方法,这样可以使实验变得简单明了.探究实验表明,在保持物体受力不变的情况下,其产生的加速度随物体质量的增大而减小,我们可以猜想它们成反比关系.若用图像表示,am图像应为曲线,这给我们总结实验结论带来了不便.这时我们可以用a-图像来代替,若a-图像是通过原点的一条直线,则说明物体的加速度a与质量m成反比.

答案:(1)物体质量m

(2)施加在物体上的力F

(3)C

(4)B

(5)正比

二、测量物体的加速度和用图像进行数据处理

1.测量(或比较)物体的加速度