物理必修1第四章牛顿运动定律班级：姓名：使用时间
第三节探究牛顿第二定律
课型：实验课制作人：审核：高一物理备课组
1．知识与技能
（1）以实验为基础，通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系．培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。

（2）认识到实验在物理学中的地位和作用。

2．过程与方法
（1）采用控制变量的方法，通过实验对a、F、m三个物理量间的数量关系进行定量研究；运用列表法处理数据；根据实验数据，归纳、推理实验结论（定量分析）。

（2）经历科学探究过程，认识科学探究的意义，培养学生科学探究的意识和方法。

3．情感态度与价值观
（1）体验探索牛顿第二定律过程中的艰辛与喜悦，养成科学严谨的治学态度。

（2）学会与他人合作、交流，具有团队意识和团队精神。

1、实验器材：小车，一端带有定滑轮的平板，钩码，砝码若干，细线，打点计时器，纸带，刻度尺
2、实验原理：以小车为研究对象，小车的运动可以通过研究与小车相连的纸带上的点的运动而得出；小车的拉力由绳子下面悬挂的钩码的重力来确定；采用控制变量法研究三个物理量间的数量关系。

3、加速度、质量、力三者之间的关系，采用的方法是
4．实验时为什么要平衡摩擦力？
怎样平衡摩擦力？
5．如果a-F，a-1/m图象，并不严格地位于某条直线上，或直线并非准确地通过原点，可能的原因是
6、实验中我们采取了近似处理：近似认为小车的拉力大小等于绳子下面悬挂的钩码的重力。

这要求钩码的质量远小于小车的质量。

【探究一】加速度与力的关系
（一）实验步骤：1。

用天平测量出小车的质量。

2 将打点计时器固定在平板的一端，同时把这一端适当垫高，直到小车在平板上均匀下滑为止。

3 调节平板另一端定滑轮的高度，保证细线与平板平行。

在细线的一段连接一个钩码，小车和打
点计时器连接好纸带。

4 打开电源，让小车从顶端自由滑下，得到一条纸带。

5 保持小车质量不变，改变钩码质量，进行第四步的相同操作，得到又一条纸带。

重复三到五次，
然后对所得纸带进行分析。

（三）．由以上数据作出a-F图象
（四）．结论：当m不变时，a与F的关系是：
（五）. 思考：怎样测量（或比较）物体的加速度？
【探究二】加速度跟质量的关系
（一）实验步骤：1。

用天平秤测量出小车的质量
2 将打点计时器固定在平板的一端，同时把这一端适当垫高，直到小车在平板上均匀下滑为止
3 调节平板另一端定滑轮的高度，保证细线与平板平行。

在细线的一段连接一个钩码，小车和打点计时器连接好纸带。

4 打开电源，让小车从顶端自由滑下，得到一条纸带。

5 保持钩码质量不变，在小车上放置砝码，改变小车质量，进行第四步相同操作，得到又一条纸带，重复三到五次，然后对所得纸带进行分析。

（三）．由以上数据作出a-m图象和a-1/m图象
（四）．结论：当F一定时，a与m的关系是：
（五）思考：怎样提供并测量物体所受的恒力？
典型例题1在“验证牛顿第二定律”实验中，研究加速度与力的关系时得到如图所示的图像，试分析其原因．
典型例题2——利用例3图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律”实验，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为图中的直线Ⅰ，乙同学画出的a—F图像为下图中的直线Ⅱ．直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是（）
A、实验前甲同学没有平衡摩擦力；
B、甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了；
C、实验前乙同学没有平衡摩擦力；
D、乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了．
课堂达标
1、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了平衡摩擦力，需要在长木板的下面垫一木块（木块垫在没有滑轮的一端），反复移动木块的位置，直到测出小车所拖纸带上的各个相邻记数点之间的距离都________为止．这时小车在斜面上所做的是________运动，小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车的________平衡．
2、图为“探究加速度与力、质量的关系”实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、
E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，各计数点间距离如图中所示，单位是cm．小车的加速度为________m／s2．
3、用如图甲所示的装置研究质量一定时加速度与作用力的关系．实验中认为细绳对小车的作用力F等于砂和桶的总重力，用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数值，然后根据测得的数据作a—F图线．一学生作出如图乙所示的图线，发现横轴上的截距OA较大，明显地超出了偶然误差的范围，这是由于实验中没有进行什么步骤？（图在例1右侧）。