《实验：探究加速度与力、质量的关系》ye.ppt

实验：探究加速度与力、质量的关系 漳州康桥学校 叶平宝 牛一定律：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。 那么设想：如果物体所受合外力不为零，则物体运动会怎样？ 复习思考： 物体运动状态的改变 速度发生了改变 产生了加速度 实质 力 难易程度： 惯性的大小 质量 原因 实质 思考： 物体加速度a和哪些因素有关？ 1、力（F）是产生加速度的原因 2、质量（m）也会影响加速度 学习目标 ： 1、学会通过实验探究物体加速度与 力、质量的关系 2、在实验中掌握打点计时器的用法 3、对实验数据进行科学处理 对实验结果进行归纳分析 明确几个问题: 1.实验要说明什么问题? 3.如何由实验得出结论? 2.怎么设计这个实验? a与F关系? a与m关系? 1.测量哪些量? 2.怎么测量? 数据处理 控制一个量 不变 a、F、m m： a: F: 天平 打点计时器 物体所受的 合力 图像法 研究方法：控制变量法 保持物体m不变，测量物体不同F 下的加速度，研究a与F的关系。 保持物体所受F不变，测量物体不同m 下的加速度，分析a与m的关系。 ◆．实验 装置: 小车、电火花打点计时器、纸带、一端带滑轮的导轨、细线、天平、钩码 思考：怎样给小车提供一个恒定的合力？ 实验器材： ◆．实验设计: 小车： 研究对象，可用天平称其质量M. 打点计时器：测量小车运动过程中的加速度a. 砝码盘和砝码：重力mg提供拉力 合力F=? G N F f 平衡摩擦力： G G1 FN f G1平衡摩擦力 f。 注意：当M ≥m时，可近似认为小车所受的拉力T等于mg. 方法:将长木板不带滑轮一端适当垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡。 实验探究 1.探究加速度与合力的关系 实验基本思路：保持小车的质量不变，测量小车在不同作用下的加速度，分析加速度与合力的关系。 怎样改变合力？ F/ N a/m·s -2 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0 0. 1 0.2 0.3 0.4 0.5 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 如何更处理数据？ 直观地 1、研究a与F的关系 结论：m一定时， a∝F 2.探究加速度与质量的关系 实验基本思路：保持小车所受合力相同，测量不同质量的小车在该力下的加速度，分析加速度与质量的关系。 怎样改变小车的质量？ 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 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 /kg -1 m 1 当拉力不变时 次数 m/kg a/m ·s -2 1 2 3 4 5 /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 结论：F一定时， a∝1/m 2、研究a与m的关系 实验须知： 1.平衡摩擦力 2.小车开始时要靠近打点计时器 3. 探究a与F关系时，可在小车上放两个的钩码 4.小车质量m= 264.6 g，钩码质量50g 5.打点计时器打点周期T=0.02s和打点计时器使用规范 匀速 小车 钩码及小桶