4.2探究加速度与力、质量的关系.ppt

* △ * 第四章 牛顿运动定律 动力学的奠基者 英国科学家牛顿(1643-1727) * 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 * 力是产生加速度的原因 感受实例 加速度a与力F有关 * 感受实例 加速度a与质量m有关 F1赛车从0加速到时速100公里只需2.3秒 质量是惯性大小的量度 * 物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎样的定量关系？ 研究方法： 保持m不变，研究a 与F的关系; 保持F不变，研究a与m的关系。 * 实验验证 思考：如何设计实验? 事实是不是这样呢？ m一定， a∝ F； F一定， a∝1/m。 * 明确几个问题: 2.如何由实验得出结论? 1.怎么设计这个实验? 1.测量哪些量? 2.怎么测量? 数据处理： m不变时，a与F关系； F不变时，a与m关系。 a、F、m m： a: F: 天平 求出物体所 受的合力 * * 实验设计: 参考方案一:用打点计时器探究 小车: 打点计时器:测量小车运动过程中的加速度 钩码:重力提供拉力 研究对象,可用天平称其质量 合力F=? G FN F f * * 平衡摩擦力： 钩码重力近似等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力F G G1 FN f G1平衡摩擦力f。 * * 实验步骤: 1.用天平测出小车的质量。 2.安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿 过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。 3.控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码 质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车， 测出一组数据。 4.改变钩码质量，多测几组数据。 5.控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。 * * 演示实验：探究加速度a与力F的关系 Excel数据处理 数据采集与处理 * * 演示实验：探究加速度a与质量m的关系 Excel数据处理 数据采集与处理 * * 实验结论： m一定时，a∝F F一定时，a∝1/m * * 实验设计二： 设计对比实验 设计方案 保持小车 质量不变 不变 保持力 * * 光电门 数字计时器 拓展探究 * * 光电门1 光电门2 挡光板 △x X/t 参考方案三:利用气垫导轨来探究 * * 课堂小结 本节课以实验为依据，采用控制变量法进行研究，根据已掌握的物理知识设计实验方案，探索物理规律是物理学研究的重要方法。 * * 1．关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验，下列说法中符合实际的是 (　　) A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系 B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系 C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系 D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系 课堂练习 √ * * * △ *