实验报告探究加速度与力、质量关系[五篇模版]

第一篇：实验报告探究加速度与力、质量关系

实验 报告 探究加速度与 物体质量、物体受力的关系

实验目的1．学会用控制变量法研究物理规律．

2．探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

3．掌握灵活运用图象处理问题的方法．

实验原理

探究加速度 a 与力 F、质量 M 的关系时，应用的基本方法是__________，即先控制一个参量——小车的质量 M 不变，讨论加速度 a 与力 F 的关系；再控制小盘和砝码的质量不变，即力 F 不变，改变小车质量 M，讨论加速度 a 与质量 M 的关系．

实验器材

打点计时器、复写纸片和纸带、一端有定滑轮的长木板、小车、小盘、______电源、______、砝码、________、导线．

实验步骤

一、测质量

1．用天平测出小车和砝码的总质量 M，小盘和砝码的总质量 m，把测量结果记录下来．

二、仪器安装及平衡摩擦力

2．按图 1 把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在车上，即不给小车加牵引力．

图 1

3．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板．反复移动木板的位置，直至小车拖着纸带在斜面上运动时可以保持__________运动状态．这时，小车受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力__________的分力平衡．

三、保持小车的质量不变，研究 a 与 F 的关系

4．把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小盘，先__________再____________，打点计时器在纸带上打下一系列的点，打完点后切断电源，取下纸带，在纸带上标上纸带号码．

5．保持小车和砝码的质量不变，在小盘里放入适量的砝码，把小盘和砝码的总质量 m′记录下来，重复步骤 4.在小盘内再放入适量砝码，记录下小盘和砝码的总质量 m″，再重复步骤 4，重复三次，得到三条纸带．

6．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数点，测量计数点间的距离，算出每条纸带上的加速度的值，并记录在表格(一)内．

表(一)

实验次数

加速度 a/(m · s－2)

小车受力F/ N

四、保持小盘和砝码的质量不变，研究 a 与 M 的关系

7．保持小盘内的砝码个数不变，在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带．计算砝码和小车的总质量 M，并由纸带计算出小车对应的加速度．

改变小车上砝码的个数，重复步骤 7，并将所对应的质量和加速度填入表(二)中．

表(二)

实验次数

加速度a/(m · s－2)

小车和砝码的总质量 M/ kg

小车和砝码总质量M1 1

数据处理

1．需要计算各种情况下所对应的小车加速度，可使用“研究匀变速直线运动”的方法：先在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离，根据公式 a＝ Δ xT2 计算加速度．

图 2

2．(1)根据表(一)，用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示作用力 F，作用力的大小 F 等于小盘和砝码的总重力，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，如果这些点是在一条过原点的直线上，便证明了加速度 a 与作用力 F 成正比．如图 2 所示．

(2)根据表(二)．用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示小车和砝码的质量 M，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，发现这些点落在一条类似反比函数的曲线上．我们猜想，a 与 M 可能成反比．为了检验猜想的正确性，再用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示小车和砝码总质量的倒数，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点．如果这些点落在一条过原点的直线上，就证明了加速度与质量成反比．(如图 3 所示)

图 3

结论：

注意事项

1．一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受到的摩擦阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．

2．实验步骤 2、3 不需要重复，即整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力．

3．每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．

4．改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．

误差分析

1．质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差．

2．因实验原理不完善造成误差：本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力)，存在系统误差．小盘和砝码的总质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，误差就越小．

3．平衡摩擦力不准确造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的都跟正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点计时器)，匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等．

第二篇：《探究加速度与力、质量的关系》教学设计

《探究加速度与力、质量的关系》教学设计

四川省南江县第二中学

刘新明

【学生分析】： 已经掌握了力、质量、加速度等物理概念

能正确的受力分析

对传感器这种测量加速度的工具已有一定的了解

已具备一定的实验操作技能

对物理实验的研究方法已有一定的了解

【教学目标】：

知识与技能：

1.通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系。

2.理解对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在它上面的力成正比；在相同力的作用下，加速度跟受力物体的质量成反比。

3.学习使用传感器

过程与方法：

体会探究过程中所用的科学方法。

情感态度价值观：

通过实验培养学生的团结合作精神和协作意识，自主探究，敢于提出与别人不同的见解，勇于改正错误。从学习的过程中体验探索真理的自信心和成就感。

【教学器材】： 位移传感器、数据采集器、计算机、轨道、小车、钩码、砝码、细线等

【教学方法】： 问题讨论法 合作探究

【教学过程】：

一、创设情境，提出问题

从歼 15 战斗机开始介绍，战斗机要在百米内由静止加速到达起飞的速度，根据我们之前学过的运动学公式，a 要足够大！

二、猜想假设

战斗机靠什么提供这么大的加速度呢？

1.发动机。加速度与力一定有关系，而且动力越大，加速度越大。

2.飞机一般都设计成流线型，目的就是为了减小阻力。加速度与合外力有关系。

3.加速度还与质量有关。

三、实验方法

要研究 a、F、m这三个变量之间的关系，我们要采用什么方法？（控制变量）

从中找出 a与 F、a与 m的关系。

四、设计实验

为了简化研究的问题，我们需要建立物理模型。我们把研究对象确定为轨道上的小车。如何有效地测量呢？下面，请同学们利用桌上所提供的实验器材，先试着设计实验操作步骤，来有效地测量 a,m,f 这三个物理量。在设计的过程中，如果有什么困难，一会儿提出来我们共同想办法解决。

学生设计思考一到两分钟后…… 现在我们要运用集体的智慧，齐心协力共同来解决这些问题。首先来提出你们的问题。

A 组举手：我们用弹簧秤拉小车，不好读数

师：你们组用弹簧秤拉小车是为了测量小车的拉力吗？

A 组：小车在加速运动，看不清楚读数，而且也不能保证小车是做匀加速。

B 组举手：我们是用钩码来拉小车。

师：这个办法非常巧妙。通过钩码绕过定滑轮来拉动小车，让钩码的重力来给小车提供稳定的拉力，使小车在轨道上做匀加速运动。

C 组：没有打点计时器，测不了加速度。

师：为了减小计算量，我们选用位移传感器。

教师介绍位移传感器的使用方法。

五、实验操作

六、汇报小结

大家的实验都结束了，请同学分析一下。

问 1 ：为什么要选择数据？

问 2 ：分析一下你们组得到的实验数据。

生：从表格里我们发现加速度随力的增大而减小。

师：那么怎样才能更直观地看出他们的定量的规律呢？

生：拟合图像。

师：图像的横纵坐标表示什么含义，图像可以说明加速度与合外力之间是什么关系？

生：正比。

师：正比关系的图像应该要严格过原点才对。有其他小组做出和这不一样的图像吗？有没有过原点的图像？

老师把课前做好的过原点的图像投影到屏幕上，请同学们比较，并且分析图像会不会过原点，那么不过原点的原因又是什么。

学生经过思考，发现：

1.根据前面学过的牛顿第一定律，图像应该要过原点

2.不过原点是因为有摩擦

3.共同想办法解决摩擦力的问题。

七、继续第二部分实验操作

F 一定，研究 a 与 m 的关系。

八、汇报分析，小结实验结论

九、教师小结

我们今天不仅通过实验，研究得到了加速度与力和质量的关系，同时还学习使用了传感器。传感器减少了我们实验过程的计算量，从而大大节约了我们实验的时间，提高了我们学习的效率。

第三篇：探究加速度与力,质量的关系说课稿

探究加速度与力，质量的关系

（此说课稿是本人参加柳州二中所抽到的课题，并以此说课稿取得了胜利，仅此献给找工作的同行们，希望跟大家分享）

各位评委老师

大家好！

我叫舒畅，来自广西师范大学物理学院，理论物理专业。今天我说课的题目是《探究加速度与力、质量的关系》，我的说课分为四大部分：

一、教材分析

本节教材是人教版物理第四章第二节的内容，教材内容是探究加速度与力、质量的关系，定量的解答了物体运动状态的变化率，得出其数学表达关系。同时本节教材突出了对学生探究性试验能力的培养，渗透了理论联系实际的方法观点，要求学生自行设计、改进已学过的物理实验来达到实验目的，以此充实和丰富课堂教学内容，从而激发学生的求知欲，对提高学生的实践能力祈祷了积极作用，同时这节内容页是为下节牛顿第二定律知识作铺垫。

重点是：探究出加速度与力、质量有什么样的关系，在实验操作中培养学生的创新思维能力和动手能力。

难点是：实验设计，平衡摩擦力，处理实验数据

二、说教学目标

结合新课程标准我提出以下教学目标： 知识与技能：

1,、理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性

2、理解实验思路的合理性，以及用图像处理实验数据的有效性

3、体会整个探究过程的科学严谨和合理性 过程与方法：

本节课采用情景教学模式，实验探究教学法 情感态度与价值观：

通过教师引导，让学生自己动手操作，处理实验数据，总结出加速与力、质量的关系，让学生领略到学习的喜悦。

三、说教学过程

本节课的整体设计分四大环节，基本思路是：先提出探究的目标，其次，根据目标引导学生思考这节课所要用的实验器材和实验方法，最后讨论得出结论。

第一个环节——情景引入

利用所学过的物理知识和所操作过的物理实验，提出物理实验的基本思想。目的是阴道学生开始新课教学。然后根据上节课所学过的牛顿第一定律入手，之处物体的运动状态的改变是由力决定的，而运动状态改变的难易程度又与其自身的质量有关，而物体状态的变化是有加速度决定的，那么加速度一定跟物体所受的力以及自身质量有关。于是，我们探究加速度与力、质量的的关系就十分必要了。

第二个环节——理论探究

我们知道，以前我们探究了物体速度与实践的规律、位移与时间的规律，这

中间都与加速度有关，那么我们猜想一下加速度与力、质量可能是什么关系呢？如何探究一个物理量与两个（或多个）物理量之间的关系呢？可以让学生前后左右讨论，并派代表发表自己的观点，同时也可以补充，教师给予正确的阴道，得出结论之后阴道大家进一步探讨质量不变时加速度与力有何关系，力不变时加速度与质量又有何关系呢？那么我们要知道他们之间的关系是否要通过实验分析加以验证？这个实验我们所要测量那些物理量呢？通过讨论，学生会笑道用大点计时器等来进行实验。

第三个环节——实验操作及数据处理

若采用打点计时器进行实验，首先明确可采用通过滑轮用钩码拉车的办法给小车提供力，但这一过程怎么“消除”摩擦力呢？这可能是学生的难点。可以组织学生进行讨论，再此基础上教师可动手示范，进而可得出所需要试验数据，为分析数据可以提示学生试着动手做出加速度与力的图像，加速度与质量的倒数的图像。开始的时候学生不知道加速度与质量的倒数的图像，先提示他们做出加速度与质量的图像，分析可以看出这个图像看不出什么规律，然后再尝试着加速度与质量的倒数。

此外，提出还有没有其他方法来探究此实验结果呢？学生们通过预习课本，联想到书本上的另外的实验方法，我会讲解由测量加速度转变为测位移同样可以达到我们探究的目的的原理，关于数据处理，当质量不变时，应该以加速度之比作为横轴，力之比作为纵轴，当力不变时加速度之比为横轴，质量之比为纵轴并拟合曲线，从而得出其探究规律。

第四环节——总结实验过程

通过分析可以看出当质量不变时加速度与力成正比，当力不变时加速度与质量倒数成正比。然后总结这堂课所采用的实验方法及分析过程，表扬在本节课表现好的学生，鼓励大家向他们学习，提示以后的课程学习中大家要充分发挥想象力和动手能力。

四、效果分析

通过本次教学，学生对教学内容的掌握，应充分认识到学生处理数据上和整个理论分析框架的简历存在困难，应该通过细致、小步阴道，让学生能掌握探究实验的分析和操作，为今后的学习打好基础。

当然，本节课的设计还存在许多缺点和不足，请各位老师给予指正。今天我的说课到此结束，谢谢大家！

第四篇：探究加速度与力、质量的关系教学设计

教学设计

实验：探究加速度与力、质量的关系

（人教版新教材第四章第二节）

高中物理必修一第四章第二节

实验：探究加速度与力、质量的关系

（第一课时：理论探究部分）

【教材分析与学情分析】

通过初中物理两年的学习，科学探究思想必然已经对学生产生了很深的影响，在高中阶段，我们应该努力让学生体会探究的本质。

牛顿第一定律告诉我们，物体的运动状态及其改变是由它所受的力决定的，而运动状态改变的难易程度又与物体自身的质量有关，因此，探究加速度与力、质量的定量关系是自然而又十分必要的。关于实验的基本思路：可以先结合一段视频，让学生从自身的生活经验和一些小常识出发，对加速度与力、质量的定量关系进行合理的猜想，因为这与实验数据的处理直接相关。正比、反比的关系用图象进行数据处理比较直观，而且有利于减小误差的影响，所以本实验用图象方法处理数据。

基于简单、方便的原则，考虑用打点计时器成本不高，其配备比较普遍，我们打算安排学生在第二课时动手进行实验测量加速度，探究加速度与力、质量的定量关系，但实验中要注意消除摩擦力的影响。由于探究的是加速度与力、质量间的比例关系，教科书上的第二套方案的实验设计很有启发性，但实验操作和数据处理对学生要求比较高，实验前要注意做好引导工作。

本节内容很多，考虑到学生的接受状态，我们打算探究工作分步进行，第一课时为理论探究部分，第二课时为操作探究部分。【教学目标】

知识与技能

1.理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。

2.理解实验思路的合理性，以及用图象处理实验数据的有效性。

3.经历假设与猜想、方案的设计、方案的讨论以及实验数据的处理过程，体会整个探究过程的科学严谨性。

过程与方法

1.循序渐进地指导学生探究加速度与力、质量的关系，知道用控制变量法进行实验

2.引导学生自己设计实验，并共同讨论方案的可行性。

情感态度与价值观

1.通过对实验方案的探究激发学生的求知欲，培养学生的创新精神。2.通过对实验方案的探究培养学生良好的合作习惯。【教学重点】如何提出实验方案并使实验方案合理可行 【教学难点】实验方案的探究以及实验数据的处理方法

【教学用具】多媒体课件、天平、实验小车4只、一端带夹子的双轨滑道一只（包括配套的细线、砝码、钩码）、带有定滑轮的长木板两只、大铁夹两只。【教学过程】

新课导入

我们今天共同学习高中物理必修一第四章第二节“实验：探究加速度与力、质量的关系”

请学生观看“F1赛车”的启动视频课件并思考：为什么赛车在十几秒内就能获得很大的速度，而载重货车的加速过程非常缓慢？（赛车动力相对大，质量相对比较小，所以加速快。）新课教学

一、提出问题

请学生结合自己的生活体验和上面的一段视频提出一个有意义的物理问题，作为我们本节课探究的主题。

二、猜想

要求学生大胆地猜想“物体运动的加速度与力、质量之间到底有什么样的关系？”

三、实验探究

1、思想方法：控制变量法

问：要探究三个物理量之间的关系，我们一般采用什么探究方法？（控制变量法）

问：在本节课的实验中我们要如何控制变量？ 视频展示：

（1）保持质量不变，探究加速度和外力之间的关系。

（2）保持外力不变，探究加速度和质量之间的关系。

2、需要解决的技术问题

引导学生分析：

（1）如何测量加速度？

可以通过打点计时器和纸带测量加速度

可以通过光电门测量加速度

可以通过频闪照片测量加速度

（2）如何提供恒定的合外力？如何测量合外力？

分析：小车所受到的拉力的大小约等于托盘对细线的拉力的大小

讨论：如何平衡摩擦力？

说明：实验时，托盘和托盘内砝码的总质量必须远小于小车的质量。

3、实验方案的制订

方案一：通过打点计时器探究加速度与力、质量的关系（1）要求学生分小组讨论实验方案

列举实验所需要的器材，画出实验草图，拟订实验步骤，制作记录数据的表格，然后规划出a—F图象和a—m，a—1/m图象

（2）请各讨论小组推荐一名代表，代表本组交流实验方案

（3）通过课件展示实验方案

方案二：通过比较法探究加速度与力、质量的关系

（1）引导分析：我们猜想加速度可能与力成正比，可能与质量成反比。

能不能不测量加速度的具体数值而通过测量加速度之间的比值来探究加速度与力、质量之间的关系。

（2）如果让小车做初速度为零的匀加速直线运动，在运动时间相等的情况下，加速度大小之比就等于位移大小之比。所以问题的关键在于如何控制运动的时间，让两个小车运动的时间相等。（3）学生分组讨论：

如何使两小车运动的时间相等（通过夹子控制）？ 如何制定实验方案？

如何制作实验数据表格和如何画实验图象？（4）请学生代表交流实验方案。（5）视频课件展示实验方案

四、提供实验器材，请学生代表上台进行实验，验证自己的猜想。

分析强调：一个规律的得出，不是简单的一次实验就能得出结果，往往要通过大量的长期的实验才能总结出物理规律。从而培养学生严谨的实验态度。

课堂小结：（略）【作业布置】

请大家课后整理实验方案，为下节课的操作探究作好准备。【板书设计】 实验：探究加速度与力、质量的关系

一、提出问题：物体运动的加速度与哪些因素有关？

二、猜想：加速度可能与力、质量有关

三、实验探究

1、思想方法：控制变量法

2、需要解决的两个问题

四、实验方案

方案一：通过打点计时器探究加速度与力、质量的关系 方案二：通过比较法探究加速度与力、质量的关系 【课后反思】

中学物理教育的一个重要教学目标就是培养学生的开拓创新能力，培养开拓创新能力要从培养学生的探究习惯开始，为此，新教材中安排了大量的探究性的教学内容，其中《实验：探究加速度与力、质量的关系》就是一节典型的探究课，本节教学内容分两部分进行，第一部分为理论探究部分，重点在探究实验方案的规划，第二部分为操作探究部分，重点培养学生的操作探究能力。

在本节展示课中，笔者重点展示了理论探究部分，努力培养学生良好的探究习惯，努力遵循理论探究的一般规律，从提出问题到分析问题，再到如何解决问题，层层推进，由浅入深。

综合专家的点评意见，本节课优点颇多。其一，教师语言精练，幽默；教态亲切、大方；板书工整有序、能突出重点，提问富于启发性，能启迪学生的思维。其二，本节课较好地体现了新课程理念，能较好地突出学生的主体性，课件的使用恰如其分，整个过程在师生的交流与互动中进行，学生是学习的主人，课堂气氛活跃。其三，教学过程合理，教学环节环环相扣，自然流畅，教师对教材的理解和把握很到位，视频导入，引人深思，引发探究，数据处理科学合理，课后小结，画龙点睛，充分体现了教师扎实的基本功和较高的科学素养。

第五篇：4.2实验：探究加速度与力、质量的关系讲课稿

同学们，上节课我们已经学习了牛顿第一定律，得出物体的运动状态的改变是由力决定的，而运动状态改变的难易程度又与其自身的质量有关，而物体状态的变化是有加速度决定的，那么加速度一定跟物体所受的力以及自身质量有关。于是，我们探究加速度与力、质量的的关系就十分必要了。

我们知道，以前我们探究了物体速度与实践的规律、位移与时间的规律，这中间都与加速度有关，那么我们猜想一下加速度与力、质量可能是什么关系呢？如何探究一个物理量与两个（或多个）物理量之间的关系呢？小组现在开始讨论，然后派代表发表自己的观点，几个小组已经得出自己的结论，用之前学过的控制变量法，那大家进一步再来探讨质量不变时加速度与力有何关系，力不变时加速度与质量又有何关系呢？那么我们要知道他们之间的关系是否要通过实验分析加以验证？这个实验我们所要测量那些物理量呢？对，很多同学会想到用打点计时器等来进行实验。

如果我们采用打点计时器进行实验，通过滑轮用钩码拉车的办法给小车提供力，但这一过程怎么“消除”摩擦力呢？这个可能是你们觉得困难的地方，展现团体的力量到了，我们接下来进行讨论，现在老师先做个示范，同学们要仔细观察我的实验步骤，我们边做边读出所需要的实验数据，为分析数据你们可以试着动手做出加速度与力的图像，加速度与质量的倒数的图像。可能同学们不知道加速度与质量的倒数的图像，那么我们就先做出加速度与质量的图像，通过分析可以看出这个图像看不出什么规律，然后再尝试着加速度与质量的倒数。

除了这个方法还有没有其他方法来探究此实验结果呢？对，课前老师已经把预习的工作分配下去了，通过预习课本，联想到书本上的另外的实验方法，我们也可以通过测量加速度转变为测位移，同样可以达到我们探究的目的的原理，关于数据处理，当质量不变时，应该以加速度之比作为横轴，力之比作为纵轴，当力不变时加速度之比为横轴，质量之比为纵轴并拟合曲线，从而得出其探究规律。

通过分析可以看出当质量不变时加速度与力成正比，当力不变时加速度与质量倒数成正比。这堂课同学们表现的很好，我们成功的完成并分析了数据，找出了加速度，力的质量的关系，以后的课程学习中大家也要像今天这样充分发挥想象力和动手能力并体会小组合作的魅力。