高中物理加速度教案

20xx高考物理大一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)04探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系學(xué)案新人教版。

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必修一4.2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系學(xué)案

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開(kāi)展，教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容，幫助教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。所以你在寫教案時(shí)要注意些什么呢？下面是小編為大家整理的“必修一4.2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系學(xué)案”，相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。

必修一4.2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)思路，實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、一切物體總保持_______狀態(tài)或________狀態(tài)，除非__________________，這就是牛頓第一定律．牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系：力不是_________的原因，而是______________的原因．
2、物體的這種保持_________或__________的性質(zhì)叫做慣性，慣性是物體的____性質(zhì)．
三、提出疑惑

課內(nèi)探究學(xué)案
1.學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1．理解物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢，即加速度大小與力有關(guān)，也與質(zhì)量有關(guān)．
2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系．
3．培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力．
過(guò)程與方法
1．指導(dǎo)學(xué)生半定量的探究加速度和力、物體質(zhì)量的關(guān)系，知道用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
2．學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
3．對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，看一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果能驗(yàn)證什么問(wèn)題，
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1．通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度．
2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神．
3.培養(yǎng)與人合作的團(tuán)隊(duì)精神．
二、學(xué)習(xí)過(guò)程
1、兩車質(zhì)量相同．表格設(shè)計(jì)如下：
參考表格
次數(shù)拉車砝碼(g)加速度a1拉車砝碼(e)加速度a2
1
2
3
4
5

2、某次實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖4-2-9所示（使用圖4-2-3所示的裝置）,圖中前幾個(gè)點(diǎn)模糊,因此從A點(diǎn)開(kāi)始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其中B、C、D、E點(diǎn)的對(duì)應(yīng)速度vB=_____m/s,vC=_____m/s,vD=_____m/s,vE=_____m/s,由此測(cè)得小車的加速度是多大？
三、反思總結(jié)
本節(jié)我們學(xué)習(xí)了：
1．力是物體產(chǎn)生的原因．
2．用探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法．
3．物體的質(zhì)量一定時(shí)，越大，物體的也越大；合外力一定時(shí)，物體的越大，其越小，且合外力的方向與加速度的方向。
4．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法．
四、當(dāng)堂檢測(cè)
1．外力是使物體產(chǎn)生_____________的原因．物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，物體一定具有___________，物體一定受到____________的作用．
2．質(zhì)量一定時(shí)物體的加速度與它所受的外力成；外力一定時(shí)加速度與物體的質(zhì)量成。
3．某兩個(gè)同學(xué)用圖4-2-6所示的裝置（圖中A為小車，B為帶滑輪的長(zhǎng)木板，C為水平桌面），分別在《探究加速度與外力間的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中，各自得到的圖象如圖4-2-6中甲和乙所示，則出現(xiàn)此種現(xiàn)象的原因甲是，乙是．

五、課后練習(xí)與提高
1．在保持質(zhì)量不變時(shí)加速度與物體受力間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中（使用圖4-2-7所示的裝置），小車質(zhì)量M和砝碼質(zhì)量m分別選取下列四組值．
A．M=500g，m分別為50g、70g、100g、125g
B．M=500g，m分別為20g、30g、40g、50g
C．M=200g，m分別為50g、75g、100g、125g
D．M=200g，m分別為30g、40g、50g、60g
若其它操作都正確，那么在選用組值測(cè)量時(shí)所畫出的圖線較準(zhǔn)確．在選用此組值，m取g時(shí)實(shí)驗(yàn)誤差較大．
2．a(chǎn)、b、c、d四位同學(xué)在做《驗(yàn)證牛頓第二定律》的實(shí)驗(yàn)（使用圖4-2-6所示的裝置），設(shè)小車質(zhì)量和車上砝碼質(zhì)量之和為M，砂及砂桶的總質(zhì)量為m，分別得出如圖4-2-7中a、b、c、d四條圖線，其中圖a、b、c是a—F圖線，圖d是a—1/M圖線，則以下列說(shuō)法中正確的是：（）
A．a(chǎn)和b較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件M遠(yuǎn)大于m
B．c和d則沒(méi)有把握好實(shí)驗(yàn)條件M遠(yuǎn)大于m[
C．a(chǎn)同學(xué)長(zhǎng)木板的傾角太小，而b同學(xué)長(zhǎng)木板傾角太大
D．a(chǎn)、b、c三同學(xué)中，c同學(xué)較好地完成了平衡摩擦力的操作
3．關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是()
A.物體的速度不斷增大,表示物體必受力的作用
B.物體的位移不斷增大,表示物體必受力的作用
C.物體朝什么方向運(yùn)動(dòng),則這個(gè)方向上物體必受力的作用
D.物體的速度大小不變,則其所受的合力必為零
4．某同學(xué)在做“當(dāng)外力一定時(shí)，加速度和質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
（1）請(qǐng)使用a-1/m圖象來(lái)處理這些數(shù)據(jù)，并說(shuō)明為什么不用a-m圖象來(lái)處理數(shù)據(jù)。
（2）根據(jù)作出的圖象，可以得到的結(jié)論是小車的加速度與它的．

20xx高考物理大一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)02探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系學(xué)案新人教版

實(shí)驗(yàn)02探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P29)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 1．探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的定量關(guān)系．
2．學(xué)會(huì)用列表法、圖象法、函數(shù)法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
二、實(shí)驗(yàn)原理
彈簧受到拉力會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等；彈簧的伸長(zhǎng)越大，彈力也就越大．
三、實(shí)驗(yàn)器材
鐵架臺(tái)、彈簧、鉤碼、刻度尺、坐標(biāo)紙
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1．安裝實(shí)驗(yàn)儀器
2．測(cè)量彈簧的伸長(zhǎng)(或總長(zhǎng))及所受的拉力(或所掛鉤碼的質(zhì)量)，列表作出記錄，要盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)
3．根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，以力為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)為橫坐標(biāo)．
4．按照在圖中所繪點(diǎn)的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)，所畫的點(diǎn)不一定正好在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同．
某同學(xué)利用如圖(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．
(1)在安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持____________狀態(tài)．
(2)他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線，由此圖線可得該彈簧的原長(zhǎng)x0＝____________cm，勁度系數(shù)k＝____________N/m．
(3)他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖(c)所示時(shí)，該彈簧的長(zhǎng)度x＝__________cm．
解析：(1)彈簧是豎直的，要減小誤差，刻度尺必須與彈簧平行，故刻度尺要保持豎直狀態(tài)；
(2)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈力為零，故原長(zhǎng)為4cm；彈簧彈力為2N時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為8cm，伸長(zhǎng)量為4cm；根據(jù)胡克定律F＝kΔx，有：k＝FΔx＝2N0.04m＝50N/m；
(3)由圖(c)得到彈簧的彈力為3N，根據(jù)圖(b)得到彈簧的長(zhǎng)度為10cm．
答案：(1)豎直(2)4,50(3)10
解決本題的關(guān)鍵掌握彈力與彈簧伸長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)步驟，會(huì)描點(diǎn)作圖，掌握作圖的方法．會(huì)從圖象中分析數(shù)據(jù)，本題中先組裝器材，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后數(shù)據(jù)處理．伸長(zhǎng)量等于實(shí)際長(zhǎng)度減去原長(zhǎng)．以縱軸表示彈簧的彈力，橫軸表示彈簧的伸長(zhǎng)量，描點(diǎn)作圖．讓盡量多的點(diǎn)落在直線上或分居直線兩側(cè)．根據(jù)F與x成正比關(guān)系，寫出表達(dá)式．
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P30)
一、數(shù)據(jù)處理
1．列表法
將測(cè)得的F、x填入設(shè)計(jì)好的表格中，可以發(fā)現(xiàn)彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的比值在誤差允許范圍內(nèi)是相等的．
2．圖象法
以彈簧伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，彈力F為縱坐標(biāo)，描出F、x各組數(shù)據(jù)相應(yīng)的點(diǎn)，作出的擬合曲線，是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線．
3．函數(shù)法
彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x滿足F＝kx的關(guān)系．
二、注意事項(xiàng)
1．不要超過(guò)彈性限度：實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多，以免彈簧被過(guò)分拉伸，超過(guò)彈簧的彈性限度．
2．盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)：要使用輕質(zhì)彈簧，且要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)．
3．觀察所描點(diǎn)的走向：本實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前并不知道其規(guī)律，所以描點(diǎn)以后所作的曲線是試探性的，只是在分析了點(diǎn)的分布和走向以后才決定用直線來(lái)連接這些點(diǎn)．
4．統(tǒng)一單位：記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位．
三、誤差分析
1．鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確、彈簧長(zhǎng)度測(cè)量不準(zhǔn)確帶來(lái)誤差．
2．畫圖時(shí)描點(diǎn)及連線不準(zhǔn)確也會(huì)帶來(lái)誤差．
某同學(xué)在探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)k．
主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：將待測(cè)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將毫米刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好指在刻度尺上．當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針的指示值記作L0；彈簧下端掛一個(gè)砝碼時(shí)，指針的指示值記作L1；彈簧下端掛兩個(gè)砝碼時(shí)，指針的指示值記作L2……；掛七個(gè)砝碼時(shí)，指針的位置如圖所示，指針的指示值記作L7．
已知每個(gè)砝碼的質(zhì)量均為50g，測(cè)量記錄表：
代表符號(hào)L0L1L2L3L4L5L6L7
刻度數(shù)值/cm1.703.405.106.858.6010.3012.10
(1)實(shí)驗(yàn)中，L7的值還未讀出，請(qǐng)你根據(jù)上圖將這個(gè)測(cè)量值填入記錄表中．
(2)為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計(jì)算出了四個(gè)差值：d1＝L4－L0，d2＝L5－L1，d3＝L6－L2，d4＝L7－L3．
根據(jù)以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子為ΔL＝____________．
(3)計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)k＝____________N/m.(g取9.8m/s2)．
解析：(1)尺的最小分度值為1mm，刻度尺讀數(shù)：L7＝14.05cm
(2)根據(jù)以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量ΔL.ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子為：
ΔL＝d1＋d2＋d3＋d44×4＝d1＋d2＋d3＋d416，其中d1＝L4－L0＝4ΔL，d2＝L5－L1＝4ΔL，d3＝L6－L2＝4ΔL，d4＝L7－L3＝4ΔL
(3)根據(jù)胡克定律有：m0g＝kL，充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)，k＝ΔFΔx＝0.05×9.81.75×10－2＝28N/m
答案：(1)14.05(14.03～14.07均可)
(2)d1＋d2＋d3＋d416(3)28
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P31)
本實(shí)驗(yàn)一般是在教材實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)新情景進(jìn)行考查，因此，要在教材實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上注重遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，善于用教材中實(shí)驗(yàn)的原理、方法和技巧處理新問(wèn)題.
高考考情演變
裝置時(shí)
代化
甲乙丙
求解智
能化1.彈力的獲得：彈簧豎直懸掛，重物的重力作為彈簧的拉力，存在彈簧自重的影響→彈簧水平使用，重物的重力作為彈簧的拉力，消除了彈簧自重的影響．
2．圖象的獲得：由坐標(biāo)紙作圖得F－x圖象→由傳感器和計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)直接得F－x圖象
橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)，彈力F與伸長(zhǎng)量x成正比，即F＝kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)踐都表明k＝Y(jié)SL，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量．
(1)在國(guó)際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是()
A．NB．m
C．N/mD．Pa
(2)有一段橫截面是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值．首先利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L＝20.00cm，利用測(cè)量工具b測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D＝4.000mm，那么測(cè)量工具a應(yīng)該是____________，測(cè)量工具b應(yīng)該是__________
(3)下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄.
拉力F/N510152025
伸長(zhǎng)量x/cm1.63.24.76.48.0
請(qǐng)作出F－x圖象，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k＝____________N/m．
(4)這種橡皮筋的Y值等于__________
解析：(1)在彈性限度內(nèi)，彈力F與伸長(zhǎng)量x成正比，F(xiàn)＝kx，由題意可知k＝Y(jié)SL，則F＝kx＝Y(jié)SLx，解得楊氏模量Y＝FLxS，各物理量取國(guó)際單位得楊氏模量的單位是N/m2＝Pa，選項(xiàng)D正確．
(2)根據(jù)精度判斷可知a為毫米刻度尺，b為螺旋測(cè)微器．
(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，描點(diǎn)、連線，可得F－x圖象如圖所示．根據(jù)斜率的物理意義表示勁度系數(shù)k，可知k＝Fx≈312.5N/m．
(4)根據(jù)Y＝kLS求得，Y≈4.98×106Pa．
答案：(1)D(2)毫米刻度尺螺旋測(cè)微器(3)見(jiàn)解析圖312.5(4)4.98×106Pa
減小實(shí)驗(yàn)誤差的兩種方法
本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差來(lái)自彈簧的重力，所以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的思路應(yīng)該是盡可能減小彈簧自重的影響：
(1)一個(gè)方案是選擇勁度系數(shù)較小的輕彈簧，通過(guò)減小讀數(shù)的相對(duì)誤差來(lái)提高實(shí)驗(yàn)的精確度．
(2)另一個(gè)方案是利用傳感器：將彈簧水平放置，一端固定在傳感器上，對(duì)彈簧施加變化的作用力(推力或拉力)時(shí)，得到對(duì)應(yīng)的彈簧形變量．
1．(20xx全國(guó)卷Ⅱ)某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長(zhǎng)度(圈數(shù))的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示：一均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過(guò)旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時(shí)，各指針的位置記為x.測(cè)量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示(n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80m/s2)．已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個(gè)彈簧的自由長(zhǎng)度為11.88cm.
圖(a)

P1P2P3P4P5P6
x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01
x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41
n102030405060
k(N/m)163①56.043.633.828.8
1k(m/N)
0.0061②0.01790.02290.02960.0347
(1)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①____________，②__________
(2)以n為橫坐標(biāo)，1k為縱坐標(biāo)，在圖(b)中給出的坐標(biāo)紙上畫出1k－n圖象．
圖(b)
(3)圖(b)中畫出的直線可近似認(rèn)為通過(guò)原點(diǎn)．若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k＝____________N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長(zhǎng)度l0(單位為m)的關(guān)系的表達(dá)式為k＝____________N/m．
解析：(1)①k＝mgΔx2＝0.1×9.80N5.26－4.06×10－2m≈81.7N/m；
1k＝181.7m/N≈0.0122m/N．
(2)描點(diǎn)法，畫一條直線，讓大部分的點(diǎn)都落在直線上，或均勻分布在直線兩側(cè)．
(3)設(shè)直線的斜率為a，則有1k＝an，即k＝1a1n，通過(guò)計(jì)算斜率即可求得k＝1.75×103n；彈簧共60圈，則有n＝60l00.1188，把其代入k＝1a1n中可求得k＝3.47l0．
答案：(1)①81.7②0.0122
(2)1k－n圖象如圖所示
(3)1.75×103n在1.67×103n～1.83×103n之間均可
3.47l0在3.31l0～3.62l0之間均可
2．(20xx廣東卷)某同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系．
(1)將彈簧懸掛在鐵架臺(tái)上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)．彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在____________方向(填“水平”或“豎直”)．
(2)彈簧自然懸掛，待彈簧____________時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0；彈簧下端掛上砝碼盤時(shí)，長(zhǎng)度記為L(zhǎng)x；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長(zhǎng)度依次記為L(zhǎng)1至L6，數(shù)據(jù)如下表：
代表符號(hào)L0LxL1L2L3L4L5L6
數(shù)值/cm25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30
表中有1個(gè)數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號(hào)為_(kāi)_________由表可知所用刻度尺的最小分度為_(kāi)_________
(3)下圖是該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖象，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長(zhǎng)度與____________的差值．(填“L0”或“Lx”)
(4)由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)___________N/m；通過(guò)圖和表可知砝碼盤的質(zhì)量為_(kāi)___________g(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取9.8m/s2)．
解析：(1)彈簧受砝碼盤和砝碼豎直方向的拉力，所以測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度時(shí)，為減小誤差，彈簧軸線和刻度尺都應(yīng)在豎直方向．
(2)只有當(dāng)彈簧穩(wěn)定時(shí)，刻度尺讀數(shù)才準(zhǔn)確．題中數(shù)據(jù)L3只保留了小數(shù)點(diǎn)后1位，應(yīng)與其他數(shù)據(jù)保持一致，保留2位，所以L3記錄不規(guī)范．?dāng)?shù)據(jù)小數(shù)點(diǎn)后的第1位為精確值，第2位為估讀值，所以刻度尺的最小分度為1mm．
(3)根據(jù)胡克定律可知ΔF＝mg＝kx，即新增加砝碼的質(zhì)量m(或重力mg)應(yīng)與引起的相應(yīng)形變量x成正比，也與題圖相符合，所以x＝L－Lx．
(4)題圖mx圖象中，圖象的斜率為kg＝0.5，即彈簧的勁度系數(shù)k＝4.9N/m.砝碼盤的質(zhì)量m0滿足m0g＝k(Lx－L0)，代入數(shù)據(jù)解得m0＝10g．
答案：(1)豎直(2)穩(wěn)定L31mm(3)Lx
(4)4.910
3．(20xx浙江卷)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧如圖甲所示連接起來(lái)進(jìn)行探究．
甲乙
(1)某次測(cè)量如圖乙所示，指針讀數(shù)為_(kāi)___________cm．
(2)在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和LB見(jiàn)下表．用表中數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧Ⅰ的勁度系數(shù)為_(kāi)___________N/m(重力加速度g＝10m/s2)．由表中數(shù)據(jù)____________(填“能”或“不能”)計(jì)算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù).
鉤碼數(shù)1234
LA/cm15.7119.7123.6627.76
LB/cm29.9635.7641.5147.36
解析：(1)毫米刻度尺應(yīng)估讀到mm的下一位，讀數(shù)為16.00cm．
(2)由F＝kx得k＝ΔFΔx＝3mgLA4－LA1＝12.45N/m．
由ΔLB＝ΔLA＋Δx可得彈簧Ⅱ的形變量，由k＝ΔFΔx＝mgΔLB－ΔLA，也可解得彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)．
答案：(1)16.00(15.95～16.05)，有效數(shù)字位數(shù)正確
(2)12.45(12.2～12.8)能

實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系

一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性，教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收，幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？下面是由小編為大家整理的“實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”，大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡！

（必修1）第四章第2節(jié)

實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系（第一課時(shí)）

山東省菏澤市成武縣一中楊曉東

（一）引入新課

同學(xué)們先來(lái)看大屏幕，生活中我們見(jiàn)過(guò)這樣的情景：（先放課件，再解說(shuō)一下）超載車，遇到險(xiǎn)情時(shí)，在同樣的剎車力作用下難以停下來(lái)已釀成車禍；賽車安裝了強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)比質(zhì)量相仿的小汽車啟動(dòng)快的多．根據(jù)這些情景，同學(xué)們能否年出物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的快慢，也就是加速度的大小與什么物理量有關(guān)？誰(shuí)來(lái)談一下自己的看法？學(xué)生：物體的加速度與物體受力和物體質(zhì)量有關(guān)．受力一定時(shí)，質(zhì)量越大加速度越?。毁|(zhì)量一定時(shí)，受力越大，加速度越大．（學(xué)生若不說(shuō)定性關(guān)系，可提示根據(jù)情景事實(shí)，告訴我們什么呢？）剛才這位同學(xué)回答的很好，不僅指出了加速度的相關(guān)因素，而且說(shuō)明了加速度與力、質(zhì)量的定性關(guān)系，然而物理學(xué)并不滿足于這樣定性的描述，我們還想知道，物體的加速度與它的受力、它的質(zhì)量有什么定量關(guān)系？誰(shuí)來(lái)發(fā)表自己的觀點(diǎn)？

(二)--

１．猜想假設(shè)

（生）：a∝F、a∝１／m

（師）：你是根據(jù)什么這樣猜想的呢？

（生）：同前面的定性分析，物體受力越大,加速度越大;物體質(zhì)量越大,加速度越小。

（師）：受力越大,加速度越大;質(zhì)量越大,加速度越小，也不一定a∝F、a∝１／m，你還能想象出其他的什么形式？a∝F２、a∝１／m２或其它情況。很好，同學(xué)們能放開(kāi)思維進(jìn)行大膽的猜想，頗有物理學(xué)大師的風(fēng)范，了不起，可是同學(xué)們，你將通過(guò)什么方式去檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪肽兀?/p>

２．研究方法

（生）：通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想

（師）：可這里有三個(gè)物理量a、Ｆ、m,如何研究三個(gè)變量之間關(guān)系比較好呢？

（生）：先保持m一定，研究a、Ｆ的關(guān)系

再保持Ｆ一定，研究a、m的關(guān)系

（師）：很好，這就是實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)基本思路，我們把這種方法稱為（控制變量法），大家看這是控制變量法的定義。其實(shí)初中我們也用過(guò)這種方法，同學(xué)們能否回憶一下什么地方用過(guò)這種方法。

（生）：研究物質(zhì)的密度與質(zhì)量和體積的關(guān)系，以及通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓和電阻的關(guān)系。

（師）：很好，今天這堂課我們只研究第一種思路，保持m一定進(jìn)，探究a與F的關(guān)系，而且只檢驗(yàn)a∝F；這種最簡(jiǎn)單的形式是否正確好吧！有興趣的同學(xué)可以在課下依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)去檢驗(yàn)其它的形式！顯見(jiàn)測(cè)量a與Ｆ就成為本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵了！

３．方案探究

（師）：猜想假設(shè)與實(shí)驗(yàn)的基本思路都有了，我們應(yīng)該去尋求具體的方案來(lái)檢驗(yàn)我們的猜想?，F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們打開(kāi)講義，看一下自主探究指南卡上面的幾個(gè)問(wèn)題，然后帶著這幾個(gè)問(wèn)題去閱讀教材７７頁(yè)“制定實(shí)驗(yàn)方案時(shí)的兩個(gè)問(wèn)題”直到78頁(yè)上邊的“參考案例”，了解一下書中告訴了我們什么樣的實(shí)驗(yàn)方案，讀完書后同學(xué)們可以試用一下桌上的實(shí)驗(yàn)儀器，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄表格，組內(nèi)同學(xué)相互交流完成后，由各組組長(zhǎng)匯集一下本組的方案及觀點(diǎn)，并給大家介紹一下。哪個(gè)小組有了主意，及時(shí)舉手向老師示意一下，好現(xiàn)在開(kāi)始！

（中間隔上3-5分鐘）

（師）：同學(xué)們完成的怎么樣拉？哪個(gè)小組先來(lái)把你們小組交流的內(nèi)容讓大家分享一下，第一小組先來(lái)把你們小組交流的內(nèi)容讓大家分享下，首先請(qǐng)你回憶一下與加速度相關(guān)的公式？

（學(xué)生匯報(bào)３－５分鐘，教師作適當(dāng)點(diǎn)撥和補(bǔ)充，學(xué)生匯報(bào)同時(shí)課件展示，最后總結(jié)現(xiàn)有條件下的兩種可行性方案）

自主探究指南卡參考及點(diǎn)評(píng)

小組長(zhǎng)代表本組介紹實(shí)驗(yàn)方案

１．測(cè)a、F

２．求加速度的公式：

前三個(gè)公式都要涉及速度，而測(cè)速度比較困難，后兩個(gè)公式，只要測(cè)位移和時(shí)間就可以了，位移用刻度尺測(cè)量，時(shí)間用秒表或用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量。

（１）由知，測(cè)s或測(cè)t用秒表即可，需要軌道、小車，鉤碼（作小車?yán)τ茫⑵胶?/p>

摩擦力?？碼與Ｆ的比值是否為定值，

（２）只適用于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，知道運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的前提下才可用，由

知，只要看為常量，即可知物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，用來(lái)測(cè)a更科學(xué)，需要用軌道、小車，多用一個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，另需學(xué)生電源、紙帶、導(dǎo)線。由

求a，再看a與Ｆ的比值是否為定值可驗(yàn)證a與Ｆ是否為正比例關(guān)系。

我們跟剛才小組方案一樣，只是我們采用a-F圖象檢驗(yàn)a-F是否成正比例關(guān)系。這樣更能清楚看出a-F的變化關(guān)系．直線若過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)即能說(shuō)明問(wèn)題．

（３）前幾個(gè)小組都是直接測(cè)a，其實(shí)，由書上的參考案例，可知，也可以不用測(cè)a，由控制兩輛小車運(yùn)動(dòng)相同時(shí)間t，則有只需讀出兩小車位移、及各自秘用拉力

，只需調(diào)節(jié)的大小看隨的變化關(guān)系，即可檢驗(yàn)a與Ｆ是否為正比例關(guān)系，我們

需要兩個(gè)軌道、兩輛小車及雙份鉤碼，用這個(gè)雙層軌道做實(shí)驗(yàn)。

３．

４．平衡好摩擦力

５．用比值法，或用圖象法

方案非常好，有難度，但創(chuàng)新意識(shí)好，巧妙運(yùn)用轉(zhuǎn)化的方法，實(shí)驗(yàn)好象很復(fù)雜，其實(shí)更科學(xué)，給這位同學(xué)一個(gè)鼓勵(lì)的掌聲。

當(dāng)然，如果實(shí)驗(yàn)條件允許的話，我們也可采用頻閃照相，用氣墊導(dǎo)軌方案去完成實(shí)驗(yàn)，我給大家介紹一下，可在現(xiàn)有條件下，我們總結(jié)出兩種可行的實(shí)驗(yàn)方案，大家看一下，這是實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們提到的一些注意事項(xiàng)，同學(xué)們可以參考一下。

４．自主實(shí)驗(yàn)

（師）：＂紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行＂，a是否與Ｆ成正比例關(guān)系呢？還要看同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果才見(jiàn)分曉，現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)本組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)規(guī)律，大膽檢驗(yàn)?zāi)銈兊牟聹y(cè)想吧！老師建議大家彼此借鑒其它小組方案中的優(yōu)點(diǎn)，完善自己的設(shè)計(jì)方案，好現(xiàn)在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，看哪個(gè)小組在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下做的又快又規(guī)范！

（實(shí)驗(yàn)10分鐘左右，中間針對(duì)學(xué)生的操作出現(xiàn)的共同問(wèn)題稍作點(diǎn)撥，讓學(xué)生注意操作事項(xiàng)和要領(lǐng)及規(guī)范性）

學(xué)生做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，打開(kāi)Ｅxcel表格的參考樣表

有些小組已經(jīng)得到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其他小組加油??！可以參考老師提供的樣表，也可以自主設(shè)計(jì)表格畫在講義上，請(qǐng)最先測(cè)出數(shù)據(jù)的同學(xué)到前面電腦前輸入數(shù)據(jù)！

（展示三種情況）

各小組已經(jīng)完成實(shí)驗(yàn)，第一小組說(shuō)一下你們的結(jié)論，驗(yàn)證出a∝F了嗎？

（生１）：我們測(cè)出a與Ｆ發(fā)現(xiàn)a/F比值非常接近，在誤差允許的范圍內(nèi)，近似相等。說(shuō)明a∝F

（生２）：我們畫出a-F圖象為一條直線，但稍微偏離坐標(biāo)原點(diǎn)

（師）：能說(shuō)出偏離的原因嗎？

（生２）：平衡摩擦力不足，但在誤差允許的范圍內(nèi)，a-F為正比例關(guān)系

（生３）：我們?cè)陔娔X中輸入數(shù)據(jù)，作出趨勢(shì)線，發(fā)現(xiàn)為正比例函數(shù)，稍微不些偏差，在誤差允許的范圍內(nèi)，a-F為正比例。

（師）：同學(xué)們表現(xiàn)太棒了，課堂因你們而精彩！為自己的精彩表現(xiàn)來(lái)一次激烈的掌聲吧！

５．實(shí)驗(yàn)結(jié)論

根據(jù)同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖象描述，我們發(fā)現(xiàn)在誤差允許的范圍內(nèi)，物體質(zhì)量一定時(shí)，a與Ｆ成正比例關(guān)系。

（三）探究歷程

回想本堂課我們的探究歷程。

首先是情景再現(xiàn)、然后是猜想假設(shè)a、F、m的關(guān)系、接著進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)方案、同學(xué)位自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、通過(guò)數(shù)據(jù)分析、最后得出結(jié)論。通過(guò)本節(jié)課的探究性學(xué)習(xí)，我們嘗試用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)探究m一定時(shí)a與Ｆ的關(guān)系。讓大家體會(huì)了物理學(xué)研究工作是以怎樣的形式和方法來(lái)進(jìn)行的，望大家從以下兩方面有所體會(huì)：第一，物理學(xué)研究并不神秘，每個(gè)同學(xué)都可以開(kāi)展物理學(xué)研究。第二，今天我們的工作是粗糙的，真正的物理學(xué)研究更精確、更完善，但基本思路和方法是一樣的，讓我們都擁有這樣一種方法，探究大自然的奧秘吧！

（四）為鞏固課堂所用知識(shí)與技能，老師送大家?guī)椎栏?jìng)賽題，看誰(shuí)先來(lái)?yè)尨?，以最先站起?lái)，并且快速回答的為獲勝者。

（五）課后探究題

最后是老師送大家的一個(gè)探究性問(wèn)題，探究報(bào)紙能承受的最大拉力與報(bào)紙的幾何尺寸之間的關(guān)系(寬度d與承受拉力F的關(guān)系).

今天的課到這兒，謝謝各位同學(xué)！同學(xué)們?cè)僖?jiàn)！

實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案

第二節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
編制：高一、二級(jí)部審核：魏桂華包科領(lǐng)導(dǎo)簽字：_____________
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力．
2.自主學(xué)習(xí)、合作探究，學(xué)會(huì)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
3.激情投入、全力以赴，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。
【重點(diǎn)、難點(diǎn)】
重點(diǎn)：加速度的測(cè)量，對(duì)a∝F、a∝1／m的探究。
難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。
【使用說(shuō)明】
1.認(rèn)真閱讀課本，掌握實(shí)驗(yàn)原理，數(shù)據(jù)處理的方法，以及控制變量法在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的應(yīng)用。
2.要學(xué)會(huì)靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題。
3.A、B、C三層同學(xué)按照要求分層完成導(dǎo)學(xué)案
【預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)】
1.關(guān)于力與加速度、質(zhì)量的關(guān)系：
閱讀教材第71頁(yè)前五段材料，回答右圖問(wèn)題：
①物體質(zhì)量一定，力不同，
物體加速度有什么不同？
①②

②力大小相同，作用在不同質(zhì)量物體上，物體加速度有什么不同？

③物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變快慢取決哪些因素？定性關(guān)系如何？

2.關(guān)于控制變量法
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們?yōu)槭裁从每刂谱兞糠▉?lái)分析、、之間的關(guān)系？
3.實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)
①小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不可避免的會(huì)受到摩擦力的作用，如果不消除摩擦力的影響會(huì)給我們的實(shí)驗(yàn)帶來(lái)數(shù)據(jù)處理上的不必要的麻煩。請(qǐng)你根據(jù)右圖解釋一下如何平衡摩擦力？

②實(shí)驗(yàn)中測(cè)量小車的加速度是根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶計(jì)算出來(lái)的，你還記得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)嗎？

③如圖所示是一條打出來(lái)的紙帶，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明一下如何計(jì)算加速度

4.本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量有幾個(gè)？哪個(gè)量容易測(cè)出？哪些量是本實(shí)驗(yàn)要解決的主要問(wèn)題？

5．在本探究實(shí)驗(yàn)中，為什么可用兩車的位移之比表示加速度之比？