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2020-2021学年第2节 科学探究:加速度与力、质量的关系教学ppt课件
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这是一份2020-2021学年第2节 科学探究:加速度与力、质量的关系教学ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了实验探究，科学处理，迁移研析，误差分析，答案2155，答案3D，规律方法等内容，欢迎下载使用。
一、数据处理1.把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中。
以a为纵坐标,F为横坐标,根据数据作a-F图像,通过拟合测量点,作出图像找出规律,分析a与F的关系。
2.把不同质量的小车(小车和砝码)在相同力的作用下产生的加速度大小填在表中。
三、注意事项1.平衡摩擦力不要挂重物,但小车连着纸带;整个实验平衡了阻力后,不管以后是改变重物的质量还是改变小车中钩码的质量,都不需要重新平衡阻力。2.实验条件实验中要使小车和钩码的总质量远大于重物的质量。只有如此,重物受到的重力才可作为小车受到的拉力。3.一先一后一按住改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。
4.作图像作图时两坐标轴标度比例要适当,各量须采用国际单位,这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些。要通过尽可能多的点作图线,不在图线上的点应尽可能均匀分布在图线两侧,离图线较远的点应舍去。
类型一 实验操作及注意事项
[例1] 用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车(含砝码)质量M的关系,甲同学设计的实验步骤如下:A.用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量;B.按图装好实验器材(小车上不系绳);C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶;D.将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量;E.保持小桶及其中沙子的质量不变,增加小车上砝码的个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验;F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;G.作a-M关系图像,并由图像确定a与M的关系。(1)甲同学漏掉的重要实验步骤是 ,该步骤应排在步骤 之后。
解析:(1)实验中把小桶及其中沙子的重力之和看成与小车所受拉力大小相等,没有考虑阻力,故必须平衡阻力且应排在步骤B之后。
答案:(1)平衡阻力 B
[例1] 用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车(含砝码)质量M的关系,甲同学设计的实验步骤如下:A.用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量;B.按图装好实验器材(小车上不系绳);C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶;D.将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量;E.保持小桶及其中沙子的质量不变,增加小车上砝码的个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验;F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;G.作a-M关系图像,并由图像确定a与M的关系。(2)在上述步骤中,有错误的是步骤 ,应把 改为 。
解析:(2)电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上将无法工作,必须接在4～6 V交流电源上。
答案:(2)D 6 V电压的蓄电池 4～6 V的交流电源
[例1] 用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车(含砝码)质量M的关系,甲同学设计的实验步骤如下:A.用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量;B.按图装好实验器材(小车上不系绳);C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶;D.将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量;E.保持小桶及其中沙子的质量不变,增加小车上砝码的个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验;F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;G.作a-M关系图像,并由图像确定a与M的关系。(3)在上述步骤中,处理不恰当的是步骤 ,应把 改为 。
类型二 数据处理与误差分析
[例2] 某学习小组在研究加速度与力、质量的关系时,采用如图甲所示的装置,通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合力,通过加减钩码来改变小车总质量M。(1)实验中需要平衡摩擦力,应当取下 (选填“小车上的钩码”或“小托盘和砝码”),将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上自由运动时,纸带上打出来的点 。
答案:(1)小托盘和砝码 均匀分布
解析:(1)实验中需要平衡摩擦力,应当取下小托盘和砝码,将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上自由运动时,纸带上打出来的点均匀分布,小车做匀速直线运动。
[例2] 某学习小组在研究加速度与力、质量的关系时,采用如图甲所示的装置,通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合力,通过加减钩码来改变小车总质量M。(2)图乙为实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,所用交流电的频率为50 Hz,从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.30 cm,x4=7.85 cm,x5=9.41 cm,x6=10.96 cm。小车运动的加速度大小为 m/s2。(结果保留3位有效数字)
[例2] 某学习小组在研究加速度与力、质量的关系时,采用如图甲所示的装置,通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合力,通过加减钩码来改变小车总质量M。(3)实验过程中,在研究加速度a与小车的质量M的关系时,由于没有注意始终满足M远大于m的条件,结果得到的图像应是下图中的 。
一、数据处理1.把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中。
以a为纵坐标,F为横坐标,根据数据作a-F图像,通过拟合测量点,作出图像找出规律,分析a与F的关系。
2.把不同质量的小车(小车和砝码)在相同力的作用下产生的加速度大小填在表中。
三、注意事项1.平衡摩擦力不要挂重物,但小车连着纸带;整个实验平衡了阻力后,不管以后是改变重物的质量还是改变小车中钩码的质量,都不需要重新平衡阻力。2.实验条件实验中要使小车和钩码的总质量远大于重物的质量。只有如此,重物受到的重力才可作为小车受到的拉力。3.一先一后一按住改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。
4.作图像作图时两坐标轴标度比例要适当,各量须采用国际单位,这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些。要通过尽可能多的点作图线,不在图线上的点应尽可能均匀分布在图线两侧,离图线较远的点应舍去。
类型一 实验操作及注意事项
[例1] 用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车(含砝码)质量M的关系,甲同学设计的实验步骤如下:A.用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量;B.按图装好实验器材(小车上不系绳);C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶;D.将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量;E.保持小桶及其中沙子的质量不变,增加小车上砝码的个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验;F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;G.作a-M关系图像,并由图像确定a与M的关系。(1)甲同学漏掉的重要实验步骤是 ,该步骤应排在步骤 之后。
解析:(1)实验中把小桶及其中沙子的重力之和看成与小车所受拉力大小相等,没有考虑阻力,故必须平衡阻力且应排在步骤B之后。
答案:(1)平衡阻力 B
[例1] 用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车(含砝码)质量M的关系,甲同学设计的实验步骤如下:A.用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量;B.按图装好实验器材(小车上不系绳);C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶;D.将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量;E.保持小桶及其中沙子的质量不变,增加小车上砝码的个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验;F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;G.作a-M关系图像,并由图像确定a与M的关系。(2)在上述步骤中,有错误的是步骤 ,应把 改为 。
解析:(2)电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上将无法工作,必须接在4～6 V交流电源上。
答案:(2)D 6 V电压的蓄电池 4～6 V的交流电源
[例1] 用如图所示的装置研究在作用力F一定时,小车的加速度a与小车(含砝码)质量M的关系,甲同学设计的实验步骤如下:A.用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量;B.按图装好实验器材(小车上不系绳);C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小桶;D.将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量;E.保持小桶及其中沙子的质量不变,增加小车上砝码的个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验;F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;G.作a-M关系图像,并由图像确定a与M的关系。(3)在上述步骤中,处理不恰当的是步骤 ,应把 改为 。
类型二 数据处理与误差分析
[例2] 某学习小组在研究加速度与力、质量的关系时,采用如图甲所示的装置,通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合力,通过加减钩码来改变小车总质量M。(1)实验中需要平衡摩擦力,应当取下 (选填“小车上的钩码”或“小托盘和砝码”),将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上自由运动时,纸带上打出来的点 。
答案:(1)小托盘和砝码 均匀分布
解析:(1)实验中需要平衡摩擦力,应当取下小托盘和砝码,将木板右端适当垫高,直至小车在长木板上自由运动时,纸带上打出来的点均匀分布,小车做匀速直线运动。
[例2] 某学习小组在研究加速度与力、质量的关系时,采用如图甲所示的装置,通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合力,通过加减钩码来改变小车总质量M。(2)图乙为实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,所用交流电的频率为50 Hz,从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.30 cm,x4=7.85 cm,x5=9.41 cm,x6=10.96 cm。小车运动的加速度大小为 m/s2。(结果保留3位有效数字)
[例2] 某学习小组在研究加速度与力、质量的关系时,采用如图甲所示的装置,通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合力,通过加减钩码来改变小车总质量M。(3)实验过程中,在研究加速度a与小车的质量M的关系时,由于没有注意始终满足M远大于m的条件,结果得到的图像应是下图中的 。
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