4.2探究加速度与力、质量的关系(讲授式)讲解.ppt

第四章 牛顿运动定律 2、实验：探究加速度与力、质量的关系 1、什么是物体运动状态的改变？其原因是什么？ 2、物体运动状态改变除了与力有关，还与哪些因素有关？ 复习思考： 运动状态的改变指的是物体速度发生了变化；力是改变物体运动状态的原因 还与质量有关 物体运动状态发生改变 速度发生了改变 产生了加速度 实质 实质 与力和质量有关 物体的加速度a 可能和哪些因素有关？ 思考 m F1 m F2 F1F2 m2 F m1m2 m1 F 当物体质量一定时，物体的加速度随着力的增大而增大。 当力的大小一定时，物体的加速度随着质量的增大而减小。 注意：这里的力指的是物体所受的合外力 方案：以小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子为实验器材，研究小车的运动。 实验方案 注意：只有当盘和砝码的质量要比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力。 1.怎样测量（或比较）物体的加速度？ 2.怎样提供和测量物体所受的拉力F ？ 实验方案 质量保持不变 合外力保持不变 探究加速度与力的关系 保持物体的质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系 小车质量M= g,小车上砝码质量m= g,小盘质量M’= g 次数 小车1 小车2 1 2 3 4 5 位移x1/cm 位移x2/cm (M’+m’2)g (F2大小) 砝码质量m’2(g) 300 50 20 30 40 60 砝码质量m’1(g) (M’+m’1)g (F1大小) 70 10 0 F2 / F1 x2 /x1 0 次数 1 2 3 4 探究加速度与力的关系 x2 x1 F2 F1 F a a1 a2 探究加速度与质量的关系 小车质量M= g,小盘质量M’= g,盘中砝码质量m’= g 次数 小车1 小车2 1 2 3 4 5 (M+m1)(g) (M+m2)（g) 保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系 300 6 50 车上砝码质量m1(g) 位移x1/cm 100 50 150 200 250 车上砝码质量m2(g) 位移x2/cm 小车1质量M1 小车2质量M2 300 x2 /x1 0 探究加速度与质量的关系 次数 1 2 3 4 x2 x1 M2 M1 M1 / M2 M1 M2 a m 1 a1 a2 方案二：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。 方案三：小车、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码。利用频闪照相，拍下小车运动情况进行分析，求出加速度a 。 其他方案 钩码的总重力mg当作小车受到的拉力F 从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a 用天平测出小车的质量M 当小车质量不变时 次数 F/N a/m ·s -2 1 2 3 4 5 0.10 0.146 0.20 0.302 0.30 0.428 0.40 0.592 0.50 0.751 数据处理：加速度与力的关系 如何更直观地处理数据？ F/ N a/m·s -2 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0 0.1 0.3 0.5 m/ kg a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 1.0 2.0 /kg -1 m 1 当拉力不变时 次数 m/kg a/m ·s -2 1 2 3 4 5 数据处理：加速度与质量的关系 /kg -1 2.50 2.00 1.33 1.00 0.83 m 1 0.400 0.861 0.500 0.692 0.750 0.470 1.000 0.352 1.200 0.290 实验结论： （注意：这里的力指的是物体所受的合外力） 1、m一定，加速度a与F的定量关系： 2、F一定，加速度a与m的定量关系: 例1：在探究“加速度与力、质量的”关系实验中，关于小车所受的合力，下列叙述中正确的是（ ） A．小车所受合力就是所挂吊盘和砝码的重力 B．小车所受合力的大小等于吊盘和砝码通过细绳对小车的拉力。 C．只有平衡摩擦力后，小车所受合力才等于细绳对小车的拉力 D．只有平衡摩擦力后,