高一物理必修第期

高一物理必修第期第1頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四

●目標要求1.理解物體運動狀態(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).第2頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四2.會通過實驗探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)

系.3.理解實驗設(shè)計和探究過程中所涉及的物理思想

及方法.4.能夠針對實驗結(jié)果進行誤差分析.●重點、難點第3頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四理解并掌握實驗設(shè)計和探究過程中所涉及的物

理思想及方法,能正確探究加速度與力、質(zhì)量的

定量關(guān)系,并對實驗結(jié)果進行誤差分析.一、影響加速度大小的因素1.物體加速度的大小,不僅與物體

有關(guān),第4頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四還與物體的

有關(guān).2.經(jīng)驗事實告訴我們:物體的質(zhì)量一定時,受力越

大,它獲得的加速度

;物體受力一定時,它

的質(zhì)量越小,加速度就

.二、“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗的

基本思路第5頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四1.加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系共涉及三個物理量,

要同時確定它們之間的關(guān)系很困難.物理學上采

用

法來確定它們之間的關(guān)系,即

先保持一個量不變,再測量另外兩個物理量之間

的關(guān)系.2.“探究加速度與力的關(guān)系”實驗的基本思路第6頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四是:

.3.“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實驗的基本思路

是:

第7頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四

.三、數(shù)據(jù)分析本實驗主要采用圖象法處理實驗數(shù)據(jù).在探究加

速度與力的數(shù)量關(guān)系時,我們以

為縱軸,

為橫軸建立坐標系,在坐標系中描點、用平

滑的曲線連接這些點,作出

圖象.若圖第8頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四線是一條過原點的直線,則說明加速度與力是

關(guān)系;在探究加速度與質(zhì)量的數(shù)量關(guān)系時,我

們以

為縱軸,

為橫軸建立坐標系,在坐標

系中描點、用平滑的曲線連接這些點,作出

圖象.若圖線是一條過原點的直線,則說明

加速度與質(zhì)量是

關(guān)系.第9頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四一、如何測量物體的加速度圖1第10頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四【方法一】某同學設(shè)計了如圖1所示的裝置來探

究加速度與力的關(guān)系.彈簧秤固定在一合適的木

板上,桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆代

替定滑輪,細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦

泉水瓶連接,在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ,

并測出間距d.開始時將木板置于MN處,現(xiàn)向瓶中

加水,然后釋放木板,使木板做勻加速直線運動,并第11頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四用秒表記下木板運動到PQ處的時間t,則木板的

加速度a=

.(用題給字母表示).圖2【方法二】如圖2所示,某實驗小組利用斜面、小

車、砝碼、打點計時器等器材來探究“加速度第12頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四與力、質(zhì)量”的關(guān)系.正確操作實驗后,該同學獲

得了如圖3所示的一條紙帶,相鄰計數(shù)點的時間間

隔為T,且間距x1,x2,x3,…,x6均已測量.根據(jù)紙帶,利

用逐差法可得加速度a=

.(用題給字母表示)圖3第13頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四圖4【方法三】如圖4所示,在物體上安裝一個寬度為

d的擋光片,讓物體做勻加速直線運動,利用數(shù)字

計時器分別記錄擋光片經(jīng)過光電門G1、G2所用第14頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四的時間分別為t1、t2,若兩光電門之間的距離為x,

則物體的加速度a=

.(用題給字

母表示)二、驗證牛頓第二定律【案例探究1】(2012年高考·安徽理綜卷)圖5為

“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置示意圖.砂和第15頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝圖5碼的總質(zhì)量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大

小作為細線對小車拉力的大小.(1)實驗中,為了使細線對小車的拉力等于小車所第16頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細

線與長木板平行,接下來還需進行的一項操作是

.A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點

計時器的紙帶,給打點計時器通電,調(diào)節(jié)m的大小,

使小車在砂和砂桶的牽引下運動,從打出的紙帶第17頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四判斷小車是否做勻速運動.B.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?讓小車連著

已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打

點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車

是否做勻速運動.C.將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?撤去紙帶以第18頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四及砂和砂桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速

運動.(2)實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理

的一組是

.A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g

、40g第19頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g

、120gC.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g

、40gD.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g

、120g第20頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四(3)圖6是實驗中得到的一條紙帶,A、B、C、D、

E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點

之間還有四個點未畫出,量出相鄰的計數(shù)點之間

的距離分別為:sAB=4.22cm,sBC=4.65cm,sCD=5.08

cm,sDE=5.49cm,sEF=5.91cm,sFG=6.34cm.已知打點

計時器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度a=

m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).第21頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四圖6解析

(1)在圖5所示的實驗裝置中,要使細線對

小車的拉力等于小車所受的合外力,必須平衡摩

擦阻力,其具體方法是:將長木板的一端墊起適當

的高度,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,

撤去砂和砂桶,給打點計時器通電,輕推小車,若打第22頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四點計時器在紙帶上打下一系列間隔均勻的點,則

說明小車做勻速運動,摩擦阻力被小車的重力沿

斜面向下的分力平衡了.選項B正確.(2)實驗中,要用砂和砂桶總重力的大小作為細線

對小車拉力的大小,除了要平衡摩擦力之外,還要

滿足條件:m?M.由此可知,選項C最合理.第23頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四(3)利用逐差法計算小車的加速度,即a=

,其中t=

s=0.10s,解得:a=0.42m/s2.三、實驗誤差分析【案例探究2】在利用如圖5所示的實驗裝置來

做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一實驗第24頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四時,甲、乙丙三位同學通過測量、數(shù)據(jù)處理,分別

獲得了如圖7甲、乙、丙所示的a-F圖象和a-

圖象.試分析:圖7第25頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四(1)甲圖所示的a-F圖象和a-

圖象中,圖線與縱軸有截距的原因.(2)乙圖所示的a-F圖象和a-

圖象中,圖線與橫軸有截距的原因.第26頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四(3)丙圖所示的a-F圖象和a-

圖象中,圖線發(fā)生彎曲的原因.解析

(1)a-F圖象中,圖線與縱軸有截距,表明當

拉力為零時,小車仍有加速度,造成這一結(jié)果的原

因是平衡摩擦阻力時,長木板的一端墊起得太高;

a-

圖象中,圖線與縱軸有截距,表明在

=0,即第27頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四小車的質(zhì)量無窮大時,小車仍有加速度,造成這一

結(jié)果的原因也是平衡摩擦阻力時,長木板的一端

墊起得太高.(2)a-F圖象中,圖線與橫軸有截距,表明當拉力不

為零且小于某一值時,小車沒有加速度,造成這一

結(jié)果的原因是平衡摩擦阻力時,長木板的一端墊第28頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四起得太低;a-

圖象中,圖線與橫軸有截距,表明當小車受到一定的拉力F時,

≠0,即小車的質(zhì)量沒有達到無窮大的情況下,小車加速度為零,造成這

一結(jié)果的原因也是平衡摩擦阻力時,長木板的一

端墊起得太低.(3)本實驗為了使實驗中的運算簡化,在實驗原理第29頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四上進行了近似處理,即保證m?M時,細繩對小車

的拉力F近似等于砂和砂桶的總重力mg.但是,在

實驗過程中,若不斷增加砂的質(zhì)量,則砂和砂桶的

總質(zhì)量越來越接近小車的質(zhì)量M,當無法滿足m?

M這一條件時,就造成了圖丙的a-F圖象所示的實

驗結(jié)果.同理,在a-

圖象中,當

增大到一定程

度,即小車的質(zhì)量減小到一定值時,也無法滿足m第30頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四?M這一條件時,就造成了圖丙的a-

圖象所示的實驗結(jié)果.第31頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四

一、單項選擇題1.關(guān)于運動狀態(tài)的改變,下列說法正確的是

(

第32頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四

)A.運動狀態(tài)的改變僅指速度大小的改變B.運動狀態(tài)的改變僅指速度方向的改變C.要改變物體的運動狀態(tài),必須有力的作用D.物體運動狀態(tài)的改變與物體的初始狀態(tài)有關(guān)第33頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四2.物體A的質(zhì)量為10kg,速度大小為20m/s;物體B

的質(zhì)量為20kg,速度大小為10m/s.下列說法正確

的是

(

)A.A的慣性大,因為A的速度大B.A的慣性大,因為A的質(zhì)量小C.B的慣性小,因為B的速度小第34頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四D.B的慣性大,因為B的質(zhì)量大3.關(guān)于牛頓第一定律,下列說法錯誤的是

(

)A.牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個重要

屬性——慣性B.牛頓第一定律告訴我們:力是改變物體運動狀

態(tài)的原因,而不是維持物體運動的原因第35頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四C.牛頓第一定律揭示了力和運動的關(guān)系,即物體

不受外力作用時,保持靜止或勻速直線運動的狀

態(tài)D.牛頓第一定律是牛頓通過斜面實驗直接總結(jié)

出來的4.所謂“理想實驗”,又叫做“假想實驗”、第36頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四“抽象的實驗”或“思想上的實驗”,它是科學

研究中的一種重要方法,它把可靠事實和理論思

維結(jié)合起來,可以深刻地揭示自然規(guī)律.以下實驗

中屬于理想實驗的是

(

)A.探究求合力的方法B.伽利略的斜面實驗第37頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四C.用打點計時器測量瞬時速度D.利用打點計時器研究自由落體圖15.如圖1所示,在水平桌面上質(zhì)量為0.5kg的物體,第38頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四受到一水平向右、大小為1.5N的拉力F,同時受

到桌面對它的大小為0.5N的摩擦力,則物體的加

速度大小為

(

)A.4.0m/s2B.3.0m/s2

C.2.0m/s2D.1.0m/s2

圖2第39頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四6.圖2是根據(jù)“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗

數(shù)據(jù)描繪的a-F圖象.下列說法正確的是

()A.三條傾斜直線所對應(yīng)的小車質(zhì)量不同B.三條傾斜直線所對應(yīng)的小車質(zhì)量相同C.直線A所對應(yīng)的小車的質(zhì)量最大D.直線C所對應(yīng)的小車的質(zhì)量最小第40頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四二、非選擇題圖37.如圖3所示,在水平平直公路上勻速行駛的小車

的車頂上,用繩子懸掛著一個小球.第41頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四(1)若燒斷繩子,小球可能落至小車

(填

“后方的A點”、“正下方的B點”或“前方的

C點”).(2)若小車速度突然減小,小球?qū)⑵?/p>

(填

“前”或“后”)方.(3)若小車速度突然增大,小球?qū)⑵?/p>

(填第42頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四“前”或“后”)方.8.圖4為某同學用來“探究加速度與力、質(zhì)量的

關(guān)系”的實驗裝置,圖中電火花計時器使用的交

流電源的頻率為50Hz.圖4第43頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四(1)實驗中,該同學獲得的一條最理想的紙帶如圖

5所示,則根據(jù)紙帶上的信息可求出小車的加速度

大小為

m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)

字).圖5第44頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量M,分別

得到小車加速度a與質(zhì)量M及對應(yīng)的

,數(shù)據(jù)如下表所示:第45頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四實驗

次數(shù)12345678加速

度a/(m·s-

2)1.901.721.491.251.000.750.500.30質(zhì)量M

/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67

/kg-14.003.453.032.502.001.411.000.60第46頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四請在圖6所示的坐標紙中畫出a-

圖線,并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)

之間的關(guān)系式是

.圖6第47頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四一、單項選擇題1.下面哪些因素影響物體運動狀態(tài)改變的難易程

度

(

)A.物體的質(zhì)量和體積第48頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四B.物體的速度和質(zhì)量C.物體的體積和物體所受到的合外力D.物體的質(zhì)量和物體受到的合外力2.關(guān)于物體的慣性,下列說法正確的是

(

)A.質(zhì)量相同的兩個物體,在阻力相同的情況下,速

度大的不易停下來,所以速度大的物體慣性大第49頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四B.推動地面上靜止的物體比保持這個物體勻速

運動時所需的力大,所以靜止的物體慣性大C.在月球上舉重比在地球上容易,所以同一物體

在月球上比在地球上慣性小D.物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),與其他因素

無關(guān)第50頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四3.關(guān)于力和運動的關(guān)系,下列說法正確的是

(

)A.物體如果沒有受到外力作用,可能處于運動狀

態(tài)B.必須有力作用在物體上,物體才能運動C.物體如果沒有受到外力作用,一定處于靜止狀第51頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四態(tài)D.在水平面上運動的物體會慢慢停下來,是因為

物體具有慣性的原因4.通過“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗,

我們知道加速度a與力F成正比,與質(zhì)量m成反比,

即a∝F,a∝

.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的物體在光滑的第52頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四水平面上受水平恒力F的作用而由靜止開始運動

,在時間t內(nèi)運動的位移為x,若要使物體運動的位

移變?yōu)?x,則下列方法不可行的是

(

)A.將水平恒力增大到4FB.將物體的質(zhì)量減小為原來的

C.將作用時間增加為原來的4倍第53頁，共61頁，2023年，2月20日，星期四D.將作用時間增加為原來的2倍5.某同學利用如圖1甲所示的裝置做“探究加速

度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗,所獲得的a-F圖線

如圖1乙中的實線所示,根據(jù)該圖線可知,該同學

在實驗中

(

)圖1第5