用DIS研究加速度与力的关系

范文一：用DIS研究加速度与力的关系加速度质量的关系

学生实验用DIS研究加速度与力的关系，加速度质量的关系

用DIS研究加速度与力的关系，加速度质量

的关系

实验一用DIS研究加速度与力的关系实验目的

研究小车在质量一定的情况下，加速度与作用力的关系。

实验器材

DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等)、带滑轮的轨道、小车、钩码、小车配重片、天平等。

实验过程

1(用天平测小车的质量。

2(测量钩码的重力(作为对小车的拉力)。

3(如图所示，在轨道上放置小车并安装传感器，连接线路，将细线连接小车，跨过滑轮系住小钩码，释放小车测定加速度。

4(将上述测得的数据记录在表格中。

,2 a / m?s F / N 5(保持小车质量不变，改变钩码的大小重复实验。

6(处理实验数据(包括在a,F中画图像)，归纳得出结论。

1 / 3

学生实验用DIS研究加速度与力的关系，加速度质量的关系

本实验应注意:

1( 轨道应保持水平。

2( 小车与轨道的摩擦力要小。

3( 钩码的质量也应小些。

实验二用DIS研究加速度与物体质量之间的关系实验目的

研究小车在受力一定的情况下，加速度与质量的关系。

实验器材

同前。

实验过程

参照前面的实验步骤，写出本实验的步骤:

,2 a / m?s m / kg 在下左图中画出a,m图像，并在下右图中通过重新设置变量，使图像成为一条直线。

2 / 3

学生实验用DIS研究加速度与力的关系，加速度质量的关系

范文二：用DIS研究加速度与力的关系，加速度与质量的关

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用DIS研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系

实验一用DIS研究加速度与力的关系实验目的

研究小车在质量一定的情况下，加速度与作用力的关系。

实验器材

DIS(位移传感器、数据采集器、计算机等)、带滑轮的轨道、小车、钩码、小车配重片、天平等。

实验过程

1(用天平测小车的质量。

2(测量钩码的重力(作为对小车的拉力)。

3(如图所示，在轨道上放置小车并安装传感器，连接线路，将细线连接小车，跨过滑轮系住小钩码，释放小车测定加速度。

4(将上述测得的数据记录在表格中。

,2 a / m?s F / N 5(保持小车质量不变，改变钩码的大小重复实验。

6(处理实验数据(包括在a,F中画图像)，归纳得出结论。

注意事项:

1( 本学生实验没有要求学生平衡摩擦力，因此应保持轨道水平，小车与轨道的摩擦力要小。 2( 钩码的质量应远远小于小车的质量(m

3( 系小车的细线应与轨道平行。

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实验二用DIS研究加速度与物体质量之间的关系实验目的

研究小车在受力一定的情况下，加速度与质量的关系。

实验器材

同前。

实验过程

保持小车所受到的外力不变，通过增减配重片来改变小车质量重复实验。参照前面的实验步骤，写出本实验的步骤:

,2 a / m?s M/ kg

-1-1M/ kg 在下左图中画出a,m图像，并在下右图中通过重新设置变量，使图像成为一条直线。

范文三：研究加速度与力及质量的关系

研究加速度与力及质量的关系

【仪器和器材】斜面小车, 电磁打点计时器, 学生电源, 托盘天平 (量程 200g , 最小刻度 0.1克),砂桶,砂袋,纸带,直尺,细线,木块。

【实验方法】

1.用天平测出小车质量 M ,在砂桶内加适量的砂,用天平测出砂和桶的总质量

m 1 (要保证 M>>m

) . 把打点计时器固定在长木板上(见图 2. 18)。

2.把纸带系在小车上,并使纸带穿过打点计时器。把木块垫在装有打点计时器的木板一端下面, 调节木块位置使小车能在木板上做匀速运动。这时, 小车所受摩擦阻力与小车所受重力沿斜面方向的分力平衡(注意此时未挂砂桶)。

3.把系在砂桶上的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上,把小车放在打点计时器附近,接通电源,放开小车,便在纸带上留下反映小车运动状况的点迹。取下纸带并编上号码。

4.给小车换上新纸带,保持小车质量不变。往砂桶内加一些砂,并称出其质量 (注意仍需保证 M>>m

)。重复步骤 3。如此做几次。对各次实验所得的纸带取好计数点, 进行测量和计算, 求出每条纸带对应的小车的加速度, 分别记入上页的表格中。

5. 保持砂桶总质量 m

不变, 往小车上依次加不同数目的砂袋 (其质量预先测出) , 重复步骤 3几次。把各次纸带数据记入下面的表格中。

6.分析实验数据,看是否符合牛顿第二定律。

【思考题】

1.采用在长木板下垫木块的办法来平衡摩擦力时,若改变小车的质量,需要重新调整木板的倾角吗?为什么细绳与木板要平行?

2如果实验所得 a -F 图线是不通过坐标原点的直线,当图线与 F 轴的截距为正时,是什么原因引起的?当图线与 a 轴的截距为正时,又是什么原因引起的?

范文四：加速度与力质量的关系

探究加速度与力、质量

的关系

学校：东北师范大学学院：物理学院专业：物理学（公费师范）

姓名：王天舒学号：2012012824

2015年5月13日

探究加速度与力、质量的关系

一、实验目的

利用力学小车，电磁打点计时器等探究物体的加速度与其自身质量及所受外力的关系。二、实验器材

力学小车、打点计时器、学生电源、砂袋（质量与小车相同）、记录纸带、橡皮条、直尺等以及中学物理现行的实验装置三、实验方法控制变量法：

1、保持运动物体质量一定时，研究加速度和力的关系 2、保持运动物体受力一定时，研究加速度和质量的关系（一）方法一

将小车放在的木板上，一端用重物牵拉，另一端连接纸带，打点计时器。（二）方法二

在水平桌面上，放一能载重物的力学小车，把橡皮条的一端挂在小车前面，另一端挂在木尺（或长木板条）的小钉上，实验者两手执尺，沿小车前进方向移动手中的木尺，这样利用橡皮条伸长时所具有的弹力就可以使小车运动，这是该实验的重要特点。通过控制牵引小车前进时使橡皮条伸长长度保持不变来实现。首先在木尺上的适当位置上画一标记，拉动小车行进过程中让该标记始终对准小车上的一个标记，就可以保证橡皮条的伸长长度不变了。要做到这一点，在实验前

必须反复练习直到掌握为止。还要注意拉小车时木尺不要直接接触小车。

将记录纸带用透明胶带粘到小车后端，并使纸带穿过打点计时器的复写纸下

先将小车挨着打点计时器停靠，接通电源后，用上述方法拉动小车，就可以在纸带上打出一系列的点四、实验步骤（一）方法一

1、在小桶中先放一片铁片，拉动空载小车 2、再在小桶中放入三片铁片拉动空载小车 3、在小桶中放入三片铁片拉动放有一个钩码的小车

4、分析整理上述三种情况打出的记录纸带，把测量得的时间与位移及速度、外力、质量列表记录，在坐标纸上绘出速度-时间的图线（二）、方法二

1、先用一根橡皮条拉动空载小车

2、再挂上一根与第一根相同的橡皮条拉小车，并且要与用一根时的伸长长度相同，以保证拉力是成比例增加

3、在小车上放置一个与小车质量相同的沙袋，同样用上述方法拉动小车

4、分析整理上述三种情况打出的记录纸带，把测量得的时间与位移及速度、外力、质量列表记录，在坐标纸上绘出速度-时间的图线。五、数据处理

方法一： 1、悬挂一个铁片

时间t/s 0.6 速度

6.25

0.8 7.75

1 9.45

1.2 11.1

1.4 13

1.6 14.6

1.8 16.4

2.2

18.35 20.1

V/cm/s

2、悬挂三个铁片

t/s 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 V/cm/s 7.5

9.75

14.5

17.2

22.7

25.2

2.2 28.1

3、悬挂三个铁片加重物

t/s 0.6 0.8 1

1.2 V/cm/s

23.1

30.65

37.65

44.66

方法二：

1、使用一个橡皮筋

t/s 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 V/cm/s

9.25

11.9

13.7

15.8

17.55

19.45

2、使用两个橡皮筋

t/s 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 V/cm/s 13.5 15.7 17.9 19.8 21.4 22.5 23.5 24.6

3.6 26

3、使用两个橡皮筋加重物

t/s 1.6 1.8 2

2.2 2.4 2.6 2.8 V/cm/s

9.4

10.45

12.25

12.6

13.3

14.7

16.1

结论：质量一定，加速度与力成正比，力一定，加速度与质量成反比六、实验注意

1、位移的确定：测量5~10个计数点之间的距离作为单位时间内的位移。因为打点计数器的时间间隔是0.02s，选择五个点则时间间隔为0.1s,10个点则为0.2s,方便计算。

2、力的确定：以一根橡皮条伸长的弹力作为一个单位力F，两根则为2F，三根则为3F……；

3 17.35

3、质量的确定：以一台小车的质量为m,加一个沙袋则为2m 4、记录纸带的开始及终了部分，因多数情况下不能保证是匀加速运动时的记录，所以应避开使用这两段。

5、在进行方法二操作时，应在实验前反复练习，使每次橡皮筋伸长长度一样，使小车受到相同的力。拉小车时不要将木尺直接接触小车，这样会使小车受力不恒定影响实验效果

6、在进行方法一时，应先将木板左右两边调平，平衡摩擦力，将木板一端垫起，使小车可以在木板上匀速滑下。

7、需注意，在方法一中，重物的重力并不是小车所受到的拉力，因为根据牛顿第二定律：m重g?m重a?m车a，所以，小车所受到的拉力为

F?m重g?m重a。

七、实验的改进

1、为了减小系统误差!，使小车受到的合力尽量等于砝码和砝码盘的总重力，课本上强调了&砝码和砝码盘的总质量要远小于小车质量，这一条件)对于该条件，一方面学生在理解上较为困难另一方面，即使满足这一实验要求，实验中的系统误差仍然存在，为完善该实验方案，消除系统误差，改进后的实验装置如图所示。选取小车加砝码和砝码盘这一系统为研究对象，调节垫块位置，当给小车一个向下的初速度时，该系统匀速运动,小车沿斜面匀速下滑，砝码和砝码盘匀速上升，由平衡条件可知，此时砝码盘和砝码的总重力大小等于绳中拉力大小，取下细绳、砝码盘和砝码，此时小车匀加速向下运动时所受的合力就等于砝码和砝码盘的总重力。在具体操作时，每当减少或增

加砝码时，为求该系统达到新的平衡，垫块的位置需对应地向左或向右进行调节。

2、两个小盘中分别放置质量不等的沙子,较高小盘A及盘中沙子质量为m,较底小盘B及盘中沙子质量为m1,且ml>m2.两盘以等大加速度在竖直方向做匀加速运动.以两小盘(包括盘上沙子)整体为研究对象,系统质量表示为ml+m2,系统所受合力为(ml一m:)g,通过纸带的数据处理求得小车运动的加速度为a.

范文五：探究加速度与力的关系

探究加速度与力的关系

从容说新标和教学大纲一个很大不同就是新标注重的是对学生动手能力、探索能力、自己总结观察现象的能力加强了，以这一节为例，以前是验证牛顿第二定律，注重的是知识的再现;而现在变为探究加速度与力、质量之间的关系，注重的是问题的提出与发现本节以实验的形式出现，不仅锻炼学生的动手能力，更重要的是如何设计实验，如何提出问题，这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧实验过程中要引导学生自己独立完成实验，独立进行实验数据的处理，最后讨论实验结果，看在哪些方面做得好，哪些方面存在问题应该放手让学生自主设计实验，即使实验方案不符合要求，也要加以鼓励，因为学生在设计和实际操作过程中的体验是很重要的这节的教学可以打破以前传统的一节进行4分钟的方法，把两节连在一起放在实验室里进行用大约一节的时间进行分析设计实验方案，找出可行的实验方案，在剩余的时间进行实际的操作操作过程中要时刻注意学生可能出现的问题，加以纠正，并指导学生用计算机进行实验数据的处理

三维目标

知识与技能

1理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质

量有关

2通过实验探究加速度与力和质量的定量关系

3培养学生动手操作能力

过程与方法

1指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系知道用控制变量法进行实验

2学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验

3对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题

情感态度与价值观

1通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度

2通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神

3培养与人合作的团队精神

教学重点

1控制变量法的使用

2如何提出实验方案并使实验方案合理可行

3实验数据的分析与处理

教学难点

1如何提出实验方案并使实验方案合理可行

2实验数据的分析与处理

教具准备

多媒体，小车，一端带滑轮长木板、带小钩或小盘的细线两条;钩码(规格:10 g、20 g，用作牵引小车的力);砝码(规格:0 g、100

g、200 g，用改变小车的质量);刻度尺;夹;粗线绳(用牵引小车)打点计时器、学生电、纸带、气垫导轨、微机辅助实验系统一套

时安排

2时

教学过程

,新导入,

利用多媒体投影图4,2,1:图4,2,1

分组定性讨论

组1:物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同,

组2:力大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度有什么不同,

师:请组1的代表回答一下你们讨论的结果

组1生:当物体质量一定时，物体的加速度应该随着力的增大而增大

师:请组2的代表回答你们组讨论的问题

组2生:当力大小相同时，物体质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小

师:物体运动状态改变快慢取决于哪些因素,定性关系如何,

生1:应该与物体的质量和物体所受的力有关系力越大，加速度越大;质量越大，加速度越小

生2:这里指的力应该是物体所受的合力，以上图为例，物体所受

的重力和支持力相等，不参与加速度的提供

师:刚才进行多媒体演示时一次是固定力不变，一次是固定质量不变，这样做有什么好处呢,

生:方便我们的研究

师:这是研究多个变量之间关系的非常好的方法，我们把它称作控制变量法我们以前在什么地方学到过这种方法,

生1:在初中我们在探究物体的密度与质量、体积之间的关系时

生2:在研究电流与电压、电阻的关系时

师:好，我们这节就用这种方法进行探究加速度和力、质量之间的关系

,新教学,

一、加速度与力的关系

师:设计一个实验，保持物体的质量不变，测量物体在各个不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系大家分组讨论并且每组设计一个实验方案，并说明实验的原理

分组讨论

组1生1:我们是根据本上的参考案例设计实验的(在投影仪上展示实验装置如图4,2,2)图4,2,2

组1生2:我们设计实验的实验原理如下:因为两个小车的初速度都为零，拉力大小不同，但对每个小车说保持不变，所以小车应该做匀加速直线运动根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式x= at2可知，加速度和位移成正比，只要测量位移就可以得到加速度与受力

之间的关系，力的大小可以根据盘中的砝码求出

师:下面请组2的代表发言

组2生1:我们设计的方法和组1的差不多，我们是用了一辆小车，小车后面连接一纸带，用打点计时器记录小车的运动情况，根据所打的点计算小车的加速度，然后再看所受的力和加速度的关系

组2生2:为了消除摩擦力的影响，我们在木板下面垫了一个小木块，当小车没有拉力时让它在木板上匀速运动

师:这个同学的想法很好，这样小车受到的绳子的拉力就等于小车受到的合力，下面请组3的同学代表发言

组3生1:前面两组的同学设计实验时都是物体的初速度为零，我们可以利用气垫导轨设计一个更为一般的方法，让导轨倾斜不同的角度，滑块所受的力就是重力的分力，让滑块滑过轨道中间的两个光电门，记录经过光电门的速度和两个光电门的距离，根据公式x= 可以求出加速度的大小，从而可以得到加速度和力的关系

师:好的，在进行实验之前还应该先设计自己的实验表格记录一下自己的实验数据那么你是怎样设计表格使你的实验数据得以记录的呢,

生1:水平面长木板与小车，车后用绳控制小车运动，两车质量相同表格设计如下:

参考表格

小车1小车2

次数拉车砝码(g)位移x1/拉车砝码(g)位移x2/

4生2:用一辆小车，测量加速度

次数拉车砝码(g)加速度a1拉车砝码(g)加速度a2

4师:好，现在大家就根据自己设计的方案进行实验，把数据填入设计的表格内

学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组完成实验

师:现在请各小组简要进行一下实验报告

组1生1:我们根据本上的参考案例进行了实验，因为已知小车的加速度和位移成正比，通过验证位移和受力之间的关系，即可得出加速度和受力的关系

师:实验数据是怎样进行处理的呢,

组1生2:我用的是位移和对应力的比值

组1生3:通过我们的讨论，我们发现用作图的方法能更好地表示位移(即加速度)和力的关系关系图表如图4,2,3所示:图4,2,3

可得在研究物体质量不变的情况下，物体的加速度与物体所受的外力成正比

组2生:我们通过处理小车后面的纸带，计算出小车的加速度，通过作图验证了小车的加速度和物体所受的合力成正比

组3生:我们用气垫导轨作出的加速度和所受力的关系图象，实验结论是图象非常接近一条过原点的直线

师:大家做得都非常好，那么你们在实验中遇到的困难是什么呢,能不能想出办法克服,

组1生:当拉小车的砝码的质量较大时，绳子容易打滑，从而影响了位移的测量我们用松香涂抹在绳子上，效果不错

组2生:我们在做实验时发现了这样一个问题，即当砝码的质量和小车的质量差不多时，a,F图象不能再是一条直线，而是发生了弯曲

师:这组同学的问题非常好，实际上砝码和盘的重力并不严格等于小车受到的拉力，简单证明如下:设砝码及盘的质量为，小车的质量为，则分别对它们进行受力分析，对小车，受拉力和摩擦力，对砝码和盘，受重力和拉力，那么它们之间的关系是什么呢,如果相等，根据物体受合力为零则物体做匀速运动，而实际上砝码及盘实际的运动应该是做加速运动，所以说重力和拉力并不相等，而是应该重力大于拉力，而我们在实验中认为二者相等，所以实验的误差有一部分于此控制的方法就是尽可能地使砝码和盘的质量远小于小车及砝码的质量，具体的分析方法我们将在下一节学到

组3生:虽然用气垫导轨做实验结果比较精确，但实验数据处理比较复杂

师:我们可以用计算机进行数据处理，使数据处理变得简单化，大家在下讨论一下看如何用数据处理软处理实验中得到的数据

师:以上我们是通过控制物体的质量不变探究物体的加速度与物体所受力之间的关系，下面同学们继续做实验，通过控制物体所受的力不变探究物体的加速度和质量的关系

二、加速度与质量的关系

学生进行实验，老师巡回指导，帮助实力较弱的小组实现实验

由于和以上的实验方法非常类似，所以可以直接让学生得出结论

师:大家得出的结论是什么,

生:物体加速度在物体受力不变时，和物体的质量成反比

师:这时候我们应该怎样通过图象验证问题呢,

生:我们如果作a,图象则图象是曲线，我们可以作a,1,图象解决这个问题，物体的加速度和质量成反比，所以a,1,图象应该是一条过原点的直线

三、由实验结果得出的结论

师:通过大家的实验，排除误差的影响，大家讨论总结一下加速度和物体所受的力以及物体质量之间的关系

【分组讨论】

生1:我们可以得出这样的结论:物体的加速度和物体所受的力成正比，和物体的质量成反比

生2:应该是和物体所受的合力成正比

生3:我想力是矢量，加速度也是矢量，加速度的方向应该和物体

所受力的方向相同

师:(总结)大家的发言非常好，那么我们得出的结论是不是一个定理性的结论呢,仅靠少量的实验是不行的，应该通过更为精确的实验和更多次的实验进行证明，不过我们大家在现有水平下能够得出这个结论是非常了不起的，这是我们下节要学的牛顿第二定律的内容

【堂训练】

在水平路面上，一个大人推一辆重车，一个小孩推一辆轻车，各自做匀加速运动(阻力不计)甲、乙两同学在一起议论，甲同学说:大人推力大，小孩推力小，因此重车的加速度大乙同学说，重车质量大，轻车质量小，因此轻车的加速度大你认为他们的说法是否正确,请简述理由

答:甲、乙两同学的结论和理由都不全面和充分，物体的加速度决定于物体所受的合外力和物体的质量大人的推力虽然大，但车的质量也大，因此重车的加速度也不一定就大小车的质量小，但是小孩的推力也小，因而轻车的加速度也不一定大判断谁的加速度大，必须看各自的质量和合外力

,小结,

本节我们学习了:

1力是物体产生加速度的原因

2用控制变量法探究物体的加速度与合外力、质量的关系;设计实验的方法

3物体的质量一定时，合外力越大，物体的加速度也越大;合外力

一定时，物体的质量越大，其加速度越小，且合外力的方向与加速度的方向始终一致

4实验数据的处理方法

,布置作业,

1完成实验报告

2设计一种方案，测量自行车启动时的平均加速度

,外训练,

1甲、乙两同学在“探究加速度与合外力F的关系”时，分别得到如图4,2,4所示的图象，这说明了什么,图4,2,4

2关于本节的实验操作，下列说法中符合实际的是

A通过同时改变小车的质量及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系

B通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系

通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系

D先不改变小车质量，研究加速度与力的关系;再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系

3在做实验时，首先要细心地调整装置，以使小车做匀速运动，然后才进行实验，这样做的目的何在,

参考答案

1答:甲、乙两物体质量不同，且甲<乙

3平衡摩擦力，减小误差

板书设计

2 实验:探究加速度与力、质量的关系

与加速度有关的因素1物体受的合外力 2物体的质量

实验方法控制变量法

实验过程与结论物体的质量一定时，合外力越大，物体的加速度也越大合外力一定时，物体的质量越大，其加速度越小

活动与探究

探究主题:控制变量法在物理实验中的应用与意义

通过查资料或上互联网搜索等手段写一篇与之相关的科技小论

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