探究加速度與力、質量的關系課件2

1、,,2 實驗：探究加速度與力、 質量的關系,1、探究加速度與力的關系,2、探究加速度與質量的關系,3、掌握利用圖象處理數(shù)據的方法,復習回顧,1、牛頓第一定律：,一切物體總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。,2、慣性體現(xiàn)物體運動狀態(tài)改變的難易程度，其大小由什么決定？,物體的質量是慣性大小的唯一量度。質量越大，運動狀態(tài)越不容易改變。,賽 車,思考：,1、物體的加速度a可能和哪些因素有關?,M

2、>m,結論：當力一定時，物體的加速度隨著質量的增大而減小。,F1>F2,結論：當物體質量一定時，物體的加速度隨著力的增大而增大。,2、加速度a與力F 、質量m存在怎樣的定量關系呢?,m一定， a∝ F； F一定， a∝1/m。,假設和猜想：,一、確定研究方法,應該采用什么樣的物理方法來研究a與F、m的定量關系呢?,保持m不變，研究a與F的關系;,保持F不變，研究a與m的

3、關系。,研究方法：控制變量法,二、實驗設計,實驗器材:,打點計時器、紙帶及復寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、小盤和砝碼、細繩、低壓交流電源、天平(帶有一套砝碼)、刻度尺。,用天平測出小車的質量m,從打點計時器打出的紙帶計算出小車的加速度a,鉤碼的總重力G當作小車受到的拉力F,實驗步驟：,1．用天平測出小車和重物的質量分別為M0、m0，并把數(shù)值記錄下來．,2．按上圖將實驗器材安裝好(小車上不系繩)．,3．平衡摩擦力，把木板無滑輪的一端

4、下面墊一薄木板，反復移動其位置，直到打點計時器正常工作后不掛重物的小車在斜面上做勻速直線運動為止(紙帶上相鄰點間距相等)．,4．將重物通過細繩系在小車上，接通電源放開小車，用紙帶記錄小車的運動情況；取下紙帶并在紙帶上標上號碼及此時所掛重物的重力m0g(即小車受到的合力F),5．保持小車的質量不變，改變所掛重物的重力，重復步驟4，多做幾次實驗，每次小車從同一位置釋放，并記錄好相應紙帶及重物的重力m1g、m2g、……(填入表格),6．保持小

5、車所受合外力不變，在小車上加放砝碼，并測出小車與所放砝碼的總質量M1，接通電源，放開小車用紙帶記錄小車的運動情況，取下紙帶并在紙帶上標上號碼．,7．繼續(xù)在小車上加放砝碼，重復步驟6，多做幾次實驗，在每次得到的紙帶上標上號碼．(記錄的數(shù)據填入表格),8、數(shù)據處理,0.10 0.146,0.20 0.302,0.30 0.428,0.40 0.592,0.50 0.751,,,如何更直觀地處理數(shù)據？,,,,當拉力不變時,注 意

6、事 項,(1)在本實驗中，必須平衡摩擦力，方法是將長木板的一端墊起，而墊起的位置要恰當．在位置確定以后，不能再更換傾角．,(2)改變m和M的大小時，每次小車開始釋放時應盡量靠近打點計時器，而且先通電再放小車．,(3)作圖時，要使盡量多的點在直線上，不在直線上的點應對稱分布在直線的兩側，誤差較大的舍去.,其他設計方案,以小車、一端帶滑輪的長木板、粗線、砝碼、鉤碼、天平、刻度尺、寬口夾子為實驗器材，研究小車的運動。,例題：實驗后根據實驗數(shù)據

7、作出了a—F關系圖線如圖甲、乙所示；請分析其原因各是什么？,甲,乙,沒加拉力就產生了加速度，說明導軌有定滑輪的一端低，另一端高，導軌與水平面的夾角太大。,當加一定的拉力后，還沒產生加速度，說明有較大的摩擦力影響，說明還沒有平衡摩擦力或是平衡摩擦力不足。,1．按實驗要求裝置好器材后，應按一定步驟進行實驗，下列操作步驟的安排順序不盡合理，請按合理的順序將字母代號填寫在下面橫線上____________________．A．保持砂桶里砂子的

8、質量不變，在小車里加砝碼，測出加速度，重復幾次．B．保持小車質量不變，改變砂桶里砂子的質量，測出加速度，重復幾次．,DCEBAGF,C．用天平測出小車和小桶的質量．D．平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運動．E．掛上小桶，放進砂子，接通打點計時器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點．F．根據測量的數(shù)據，分別畫出a-F和a-m圖象G．在每條已打點的紙帶上，選取比較理想的部分，算出加速度．,2．如圖是某些同學根據實驗數(shù)據畫出的圖

9、象，下列說法中正確的是 ( )A．形成圖甲的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大B．形成圖乙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小C．形成圖丙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大D．形成圖丁的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小,AD,3．關于力和運動的關系,下列說法中正確的是 ( ) A.物體的速度不斷增大,表示物體必受力的作用B.物體的位移不斷增大,表示物體必受力的作用C.物體朝什么方向運動,則這個方向上物體必受力

10、的作用D.物體的速度大小不變,則其所受的合力必為零,A,4、某次實驗用打點計時器交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖4-2-9所示，圖中前幾個點模糊，因此從A點開始每打五個點取一個計數(shù)點，其中B、C、D、E點的對應速度vB= m/s, vC= m/s, vD= m/s, vE= m/s，由此測得小車的加速度a= m/s2,0.253,0.328,0.403,0.478,

11、0.75,5．圖為“探究加速度與力、質量的關系”實驗中用打點計時器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s，各計數(shù)點間距離如圖中所示，單位是cm．小車的加速度是多少？,解析：,x1＝2.80 cm,x2＝4.40 cm,x3＝5.95 cm,x4＝7.60 cm,x5＝9.15 cm,x6＝10.75 cm,1、要平衡小車的摩擦力;,2、拉小車的鉤碼質量應遠小于小車的