實驗:探究加速度與力和質量的關系
(學生匯報3-5分鐘,教師作適當點撥和補充,學生匯報同時課件展示,最后總結現有條件下的兩種可行性方案)
自主探究指南卡參考及點評
小組長代表本組介紹實驗方案
1. 測a、f
2.求加速度的公式:
前三個公式都要涉及速度,而測速度比較困難,后兩個公式,只要測位移和時間就可以了,位移用刻度尺測量,時間用秒表或用打點計時器測量。
(1)由 知,測s或測t用秒表即可,需要軌道、小車,鉤碼(作小車拉力用)、平衡
摩擦力。看a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動,知道運動性質的前提下才可用,由
知,只要看 為常量,即可知物體做勻變速直線運動,用來測a更科學,需要用軌道、小車,多用一個打點計時器,另需學生電源、紙帶、導線。由
求a,再看a與f的比值是否為定值可驗證a與f是否為正比例關系。
我們跟剛才小組方案一樣,只是我們采用a-f圖象檢驗a-f是否成正比例關系。這樣更能清楚看出a-f的變化關系.直線若過坐標原點即能說明問題.
(3)前幾個小組都是直接測a,其實,由書上的參考案例,可知,也可以不用測a,由 控制兩輛小車運動相同時間t,則有 只需讀出兩小車位移 、 及各自秘用拉力
,只需調節 的大小看 隨 的變化關系,即可檢驗a與f是否為正比例關系,我們
需要兩個軌道、兩輛小車及雙份鉤碼,用這個雙層軌道做實驗。
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,但創新意識好,巧妙運用轉化的方法,實驗好象很復雜,其實更科學,給這位同學一個鼓勵的掌聲。
當然,如果實驗條件允許的話,我們也可采用頻閃照相,用氣墊導軌方案去完成實驗,我給大家介紹一下,可在現有條件下,我們總結出兩種可行的實驗方案,大家看一下,這是實驗中同學們提到的一些注意事項,同學們可以參考一下。
4.自主實驗
(師):"紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行",a是否與f成正比例關系呢?還要看同學們的實驗結果才見分曉,現在請同學們依據本組設計的實驗方案進行實驗,記錄數據,分析數據規律,大膽檢驗你們的猜測想吧!老師建議大家彼此借鑒其它小組方案中的優點,完善自己的設計方案,好現在開始實驗,看哪個小組在組長的帶領下做的又快又規范!
(實驗10分鐘左右,中間針對學生的操作出現的共同問題稍作點撥,讓學生注意操作事項和要領及規范性)
學生做實驗過程中,打開excel表格的參考樣表
有些小組已經得到了實驗數據,其他小組加油啊!可以參考老師提供的樣表,也可以自主設計表格畫在講義上,請最先測出數據的同學到前面電腦前輸入數據!
(展示三種情況)
各小組已經完成實驗,第一小組說一下你們的結論,驗證出a∝f了嗎?
(生1):我們測出a 與f發現a/f比值非常接近,在誤差允許的范圍內,近似相等。說明a∝f
(生2):我們畫出a-f圖象為一條直線,但稍微偏離坐標原點
(師):能說出偏離的原因嗎?
(生2):平衡摩擦力不足,但在誤差允許的范圍內,a-f為正比例關系