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高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 速度变化快慢的描述——加速度导学案
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 速度变化快慢的描述——加速度导学案，共4页。
1．加速度是表示物体运动状态________的物理量。根据事实经验，加速度与物体的________有关。物体________一定时，质量越小，加速度就越大。加速度还与物体_______的大小有关，物体________一定时，受力越大，其加速度越大。
2．控制变量法：加速度a和质量m，受力F都有关系。研究它们之间的关系时，先保持________不变，测量物体在________的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系，再保持物体所受的力________，测量不同________的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。这种先控制一个参量不变，研究其余参量之间变化关系的方法叫控制变量法。
课堂实验过程
实验器材：
小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平
1、小车质量的测量用 。
2、打点计时器的用途是： 。
3、如何才能给小车提供一个恒定的合外力？
4、如何来测量小车所受的合外力？
例题：用如图（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力.
（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止.请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？
答： .
（2）如果这位同学先如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的a—F图线是下图中的 （将选项代号的字母填在横线上）.
（3）打点计时器使用的交流电频率f=50Hz. 下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出.写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式：a= . 根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为
m/s2（结果保留两位有效数字）.
[解析]（1）平衡摩擦力的要点是把有打点计时器的那一端适当抬高，给小车一个初速度，小车能匀速下滑，则小车所受摩擦力和小车的重力沿斜面向下的分力平衡，则小车所受绳子的拉力可认为小车所受的合外力，达到平衡摩擦力的作用.故第（1）问的答案应为：该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够匀速下滑.
(2)该同学做实验时实际上是平衡摩擦力过度，故没有拉力F之前已经有加速度，故C正确.
（3）采用分组法得计算加速度的表达式， 带入数据解得a＝ 0.60m/s2 .
[方法技巧] 本题考查验证牛顿第二定律的实验方法即控制变量法、减小误差的因素、数据处理等基本知识.要求同学们对实验的基本原理、基本步骤、数据处理、误差分析都要理解清楚.
课堂小练
1．“在影响加速度的因素”的探究中发现（）
A．同一物体运动的速度越大，受到的合外力越大
B．同一物体运动的速度变化越大，受到的合外力越大
C．同一物体运动速度变化率越小，受到的合外力越小
D．同一物体运动速度变化越快，受到的合外力越大
2．为了研究加速度跟力和质量的关系，应该采用的研究实验方法是（）
A．控制变量法B．假设法C．理想实验法 D．图象法
3．一个由静止状态开始做匀变速直线运动的物体，可以由刻度尺测出__________和秒表测出_______，由公式___________计算物体的加速度。
4．在探究实验中，测量长度的工具是__________，精度是___ ___mm，测量质量的工具是_________。
5．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象表示出来，该关系图象应选用（）
A．a-m图象B．m-a图象
C．图象 D．图象
6．如果图象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与质量成反比
C．物体的质量m与加速度a成正比 D．物体的质量与加速度a成反比
课堂小练答案1．CD2．A3．位移s 时间t
4．刻度尺 1 天平5． C 6．B
课后练习
1．物体运动状态的变化是指( ) A．位移的变化 B．速度的变化
C．加速度的变化 D．质量的变化2．以下物体在运动过程中，运动状态不发生变化的是( )A．小球做自由落体运动
B．枪弹在枪筒中做匀加速运动C．沿斜坡匀速下滑的汽车
D．汽车在水平面上匀速转弯3．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是( )A．物体受力一定运动，力停止作用后物体也立即停止运动B．物体所受的合力越大，其速度越大C．物体受力不变时，其运动状态也不变D．物体受外力的作用，其速度一定改变4．物体A的质量为10 kg，物体B的质量为20 kg，A、B分别以20 m／s和10 m／s的速度运动，则 ( )A．A的惯性比B大
B．B的惯性比A大C．A、B的惯性一样大
D．不能确定5．关于力下列说法中确的是 ( )①力是使物体运动状态改变的原因；②力是维持物体运动的原因；③力是改变物体惯性大小的原因；④力是使物体产生加速度的原因．A．①④ B．①② C．②③ D．③④6．下列说法中正确的是 ( ) A．物体不受力时，一定处于静止状态B．物体的速度等于零时，一定处于平衡状态C．物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用D．物体的运动方向，一定是物体所受外力合力的方向 7．一个物体受到四个力作用而静止，当撤去其中的F1，而其他三个力不变时，物体将___________。
课后练习参考答案：1、B 2、 C 3、CD 4、B 5、A 6、BC 7、匀加速运动
1．加速度是表示物体运动状态________的物理量。根据事实经验，加速度与物体的________有关。物体________一定时，质量越小，加速度就越大。加速度还与物体_______的大小有关，物体________一定时，受力越大，其加速度越大。
2．控制变量法：加速度a和质量m，受力F都有关系。研究它们之间的关系时，先保持________不变，测量物体在________的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系，再保持物体所受的力________，测量不同________的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。这种先控制一个参量不变，研究其余参量之间变化关系的方法叫控制变量法。
课堂实验过程
实验器材：
小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平
1、小车质量的测量用 。
2、打点计时器的用途是： 。
3、如何才能给小车提供一个恒定的合外力？
4、如何来测量小车所受的合外力？
例题：用如图（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力.
（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止.请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？
答： .
（2）如果这位同学先如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的a—F图线是下图中的 （将选项代号的字母填在横线上）.
（3）打点计时器使用的交流电频率f=50Hz. 下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出.写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式：a= . 根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为
m/s2（结果保留两位有效数字）.
[解析]（1）平衡摩擦力的要点是把有打点计时器的那一端适当抬高，给小车一个初速度，小车能匀速下滑，则小车所受摩擦力和小车的重力沿斜面向下的分力平衡，则小车所受绳子的拉力可认为小车所受的合外力，达到平衡摩擦力的作用.故第（1）问的答案应为：该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够匀速下滑.
(2)该同学做实验时实际上是平衡摩擦力过度，故没有拉力F之前已经有加速度，故C正确.
（3）采用分组法得计算加速度的表达式， 带入数据解得a＝ 0.60m/s2 .
[方法技巧] 本题考查验证牛顿第二定律的实验方法即控制变量法、减小误差的因素、数据处理等基本知识.要求同学们对实验的基本原理、基本步骤、数据处理、误差分析都要理解清楚.
课堂小练
1．“在影响加速度的因素”的探究中发现（）
A．同一物体运动的速度越大，受到的合外力越大
B．同一物体运动的速度变化越大，受到的合外力越大
C．同一物体运动速度变化率越小，受到的合外力越小
D．同一物体运动速度变化越快，受到的合外力越大
2．为了研究加速度跟力和质量的关系，应该采用的研究实验方法是（）
A．控制变量法B．假设法C．理想实验法 D．图象法
3．一个由静止状态开始做匀变速直线运动的物体，可以由刻度尺测出__________和秒表测出_______，由公式___________计算物体的加速度。
4．在探究实验中，测量长度的工具是__________，精度是___ ___mm，测量质量的工具是_________。
5．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象表示出来，该关系图象应选用（）
A．a-m图象B．m-a图象
C．图象 D．图象
6．如果图象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与质量成反比
C．物体的质量m与加速度a成正比 D．物体的质量与加速度a成反比
课堂小练答案1．CD2．A3．位移s 时间t
4．刻度尺 1 天平5． C 6．B
课后练习
1．物体运动状态的变化是指( ) A．位移的变化 B．速度的变化
C．加速度的变化 D．质量的变化2．以下物体在运动过程中，运动状态不发生变化的是( )A．小球做自由落体运动
B．枪弹在枪筒中做匀加速运动C．沿斜坡匀速下滑的汽车
D．汽车在水平面上匀速转弯3．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是( )A．物体受力一定运动，力停止作用后物体也立即停止运动B．物体所受的合力越大，其速度越大C．物体受力不变时，其运动状态也不变D．物体受外力的作用，其速度一定改变4．物体A的质量为10 kg，物体B的质量为20 kg，A、B分别以20 m／s和10 m／s的速度运动，则 ( )A．A的惯性比B大
B．B的惯性比A大C．A、B的惯性一样大
D．不能确定5．关于力下列说法中确的是 ( )①力是使物体运动状态改变的原因；②力是维持物体运动的原因；③力是改变物体惯性大小的原因；④力是使物体产生加速度的原因．A．①④ B．①② C．②③ D．③④6．下列说法中正确的是 ( ) A．物体不受力时，一定处于静止状态B．物体的速度等于零时，一定处于平衡状态C．物体的运动状态发生变化时，一定受到外力的作用D．物体的运动方向，一定是物体所受外力合力的方向 7．一个物体受到四个力作用而静止，当撤去其中的F1，而其他三个力不变时，物体将___________。
课后练习参考答案：1、B 2、 C 3、CD 4、B 5、A 6、BC 7、匀加速运动
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