4.2实验：探究加速度和力、质量的关系.ppt

加速度与力、物体的质量有什么定量的关系？ 小车 * 探究加速度与力、质量的关系 B 案 1.CD 2．物体的加速度同时跟力与质量两个因素有关，实验中该如何探究？ （1）保持物体的质量不变，分析加速度和力的关系。 （2）保持物体受力相同，分析加速度和质量的关系。 3．如何为运动的物体提供一个恒定的力？如何测出这个力？ ■ 物体前端系一条细绳，细绳的另一端跨过定滑轮挂上重物，从而拉动物体。 ■ 测出重物的重力，其重力等于对运动物体的拉力。 控制变量法 思考： ？ 物体运动状态发生改变 速度发生改变 加速度 指 产生 与力和质量有关 1：在书本上撒一些碎纸片，先用嘴轻轻地吹，再用力使劲吹，我们会观察到什么的现象？你能得到什么结论？ 2：在书本上撒一些小石子和一些碎纸片，用 力使劲吹。我们又会观察到什么的现象？又能 得到什么结论？ 结论：对某一物体而言，受到的力越大，　　其运动状态越容易改变，即加速度越大。 结论：对不同物体而言，受到相同的力，质量越小，其运动状态越容易改变，即加速度越大。 猜想：加速度与力成正比 加速度与质量成反比。 怎样才能探究出加速度、力、质量三个变量之间的关系? 控制变量法: 保持质量不变,研究加速度与力的关系；保持力不变,研究加速度与质量的关系。 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。 实验方案 质量保持不变 【探究问题一】在课本提供的两个参考案例中，怎样测量（或比较）物体的加速度？ 参考案例一 用天平测出小车的质量m 小盘和砝码的总重力G等于小车受到的拉力F 两小车运动时间t 相同 ■ 通过测得位移，比较两车的加速度。 练习1 参考案例二 通过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 钩码的重力G等于小车受到的拉力F 【探究问题二】在课本提供的两个参考案例中，认为“小盘和重物所受的重力，等于小车所受的拉力”的条件是什么？ ■ 小盘和重物的质量要比小车的质量小很多。 【探究问题三】小车运动过程中会受摩擦力阻力，怎样消除其对本实验的影响？如何判断已恰好消除了摩擦阻力的影响？ ■ 将木板无滑轮端适当垫高以平衡摩擦。 ■ 小车前端不受拉力时，轻推小车，打点计时器打下的点迹均匀，则说明恰好平衡了摩擦。 练习2、3、4 纸 带 ○○ 打点计时器 电源 砝码 □ 改进后的实验装置图： 把木板一端垫高，平衡小车受到的摩擦力 按照制定的实验方案进行实验 收集并记录数据 4 3 1 5 2 小车受力F(N) 加速度α(m/s2) 试验次数 4 3 1 5 2 小车质量m(kg) 加速度α(m/s2) 试验次数 一、保持小车质量一定 二、保持小车所受拉力恒定 4.00 3.00 2.00 1.00 F/N 8.12 5.95 4.06 1.98 a/(m·s－2) 【探究问题四】本实验需测量的物理量较多，而且要研究各物理量变化中的相互关系，仅用表格不便于直观的表示出它们之间的相互关系，可用什么方法直观的反映物理量的变化关系？ F a 0 在质量一定时，加速度和力成正比。 练习5 按照数学知识，检查a-m图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线并不容易。 检查是否能用一条直线描述这些点的关系，那就容易多了。 【探究问题四】在描绘a—m图象时得到如下图所示的图象，由图象可猜测：在力恒定时，加速度a和质量m有什么关系？怎样进一步验证你的猜测？ 在力恒定时，加速度和质量成反比。 * * *