《探究加速度和力、质量的关系》课件.ppt

在如图(a)、(b)中，被推物体的质量相同；图(c)、(d)中，人所施加的推力大小相同。 (广西河池市2014～2015学年高一上学期期末)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，打点计时器的打点频率为50Hz。 (1)该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个计时点，如图所示，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为_____m/s，打A、F两点的过程中小车的平均速度为______m/s，小车的加速度为____m/s2。 (3)①由图象可知，当拉力为0时小车的加速度大于0，故直线不过原点的原因是平衡摩擦阻力时角度过大； ②要使绳子所挂沙和沙桶的重力的大小作为细绳对小车的拉力的大小，必须使m?M，否则将会出现较大误差，当沙和沙桶的质量过大时，沙和沙桶的重力与绳的拉力有较大的差异，从而产生很大的误差。 * 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。 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 如何测量加速度a: 1.直接测量 2.间接比较 构建一匀变速直线运动 打点计时器 光电门 对应 仪器 控制运动时间t相同 a与x成正比,用x比较a的大小 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 √ 2、在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时， 某学生将实验装置如图所示安装，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误，请你指出来： （1） （2） 没有平衡摩擦力 打点计时器应使用低压交流电源 3．某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示： 0.51 0.40 0.29 0.19 0.11 a/(m·s－2) 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 F/N (1)根据表中的数据在图实－4－9所