高中物理必修1-实验：探究加速度与力-质量的关系.ppt

高中物理 必修 ① 牛顿运动定律 南京化学工业园区·史献计工作室 复习思考 2 实验:探究加速度与力、质量的关系 牛顿第一定律 从牛顿第一定律你能做出那些思考？ 物体运动状态改变的原因是什么 运动状态变化 速度变化 加速度 力 迫使 表现为 产生 产生 力是产生加速度的原因 问题 影响物体加速度的因素？ 生活实例 物体的加速度与物体所受外力以及物体的质量有关 事实说明：m 一定时，F 大，加速度大 F 一定时，m 大，加速度小 a、F、m 间的定关系？ 猜想 基于简单的原则 m 一定时，F 大，加速度大 a ∝ F 猜 F 一定时，m 大，加速度小 猜 a ∝ 1 m — 实验探究 加速度 a 与合外力 F 的关系 实验设计 保持物体质量不变，改变物体所受外力，分析加速度 a 与外力 F 的关系 控制变量 1 装置设计 2 纸带 小车 托盘 问题1 如何测量加速度？ 问题2 如何测量小车受到的拉力？ 问题3 如何减小摩擦力的影响？ 实验探究 实验过程 3 （1）用天平测出小车和小盘的质量 M 和m，并把 数据记录下来(要求：M m) （2）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把 悬挂小盘的细绳系在小车上 （3）平衡摩擦力 （4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通 电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力 （5）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为m1 的小物体，重复上述实验 （6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材 实验探究 数据处理 数据采集 1 在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位移，计算打每条纸带的加速度 ai ( i = 1、2、……)，并记录在表格中 小车质量 M = kg 次数 牵引力 F/N F = (m+mi )g 加速度 a / m·s－2 1 2 3 4 5 实验探究 数据处理 数据分析 2 用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示牵引力F 作a — F 图象 次数 牵引力F/N 加速度a 1 2 3 4 5 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.30 0.10 0.15 0.21 0.26 F/N a/m·s－2 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.20 0.40 0.60 a — F 图象是一条过原点的倾斜直线 a ∝F 实验探究 加速度 a 与物体的质量 m 的关系 控制变量 1 实验设计 保持小车所受合外力不变，改变小车的质量 m，分析加速度 a 与质量 m 的关系 装置设计 2 实验探究 实验过程 3 （1）用天平测出小车质量 M ，并把数据记录下来 （2）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把 悬挂小盘的细绳系在小车上 （3）平衡摩擦力 （4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通 电源再放开小车，取下纸带，标注小车质量 （5）保持小盘质量不变，在小车增加砝码质量为 m1，重复上述实验 （6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材 实验探究 数据处理 数据采集 1 在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位移，计算打每条纸带的加速度 ai ( i = 1、2、……)，并记录在表格中 牵引力 F = N 次数 小车质量m = (M+mi )g 加速度 a / m·s－2 1 2 3 4 5 实验探究 数据处理 数据分析 2 次数 小车质量m 加速度a 1 2 3 4 5 问题1 a — m 为曲线能否说明 a 与m 成反比？ 问题2 如何进步研究？ 实验结论 3 a — 图象是一条过原点的倾斜直线 1 — m 说明：在牵引力一定时， a 与m 成反比 课堂总结 力是产生加速度的原因 在物体质量一定时， 其加速度与所受合外力成正比 在物体所受外力一定时， 其加速度与质量成反比 高中物理 必修 ① 牛顿运动定律 南京化学工业园区·史献计工作室