实验探究牛顿第二定律.ppt

某同学用打点计时器测定加速度，在得到的纸带上选取七个计数点（相邻两个计数点之间还有四个点未画出）, 如图所示，图中x1=4.81cm，x2=5.29cm, x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。已知打点计时器所用交流电频率为50Hz，求CDEF四点的瞬时速度。填于表格中；求加速度的大小（结果保留两位有效数字）。 纸带分析1：瞬时速度的求解 图中x1=4.81cm，x2=5.29cm, x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm Vc= VD= VE= VF= 纸带分析2：加速度的求解 纸带分析2：加速度的求解 2.逐差法求加速度（偶数组） 图中x1=4.81cm，x2=5.29cm, x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。 高中物理 必修 ① 牛顿运动定律 复习引入； 1、作用力与反作用力的概念 2、作用力与反作用力总是等大、反向、共线、异物、共存亡、同性质的； 3、作用力与反作用力和平衡力的联系与区别。 A B C D E F G x1 x2 x3 x4 x5 x6 A B C D E F G x1 x2 x3 x4 x5 x6 0.70 0.65 0.60 0.55 （m/s） F E D C 瞬时速度 0.70 0.65 0.60 0.55 （m/s） F E D C 瞬时速度 Δ x1 = x4 - x1 = 3a1 T2 a1 = （x4 - x1 ） / 3 T2 Δ x2 = x5 – x2 = 3a2 T2 a2 = （x 5 – x2 ） / 3 T2 Δ x3 = x6 – x3 = 3a3 T2 a3 = （x6 – x3 ） / 3 T2 A B C D E F G x1 x2 x3 x4 x5 x6 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) 说明：M 为小车以及小车上的砝码的总质量 m 为小盘以及小盘上的砝码的总质量 注意:只有当小车的质量远大于小盘和砝码的总质量时,小车所受拉力F才近似等于盘和砝码的总重力. 即M m时，F=mg 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/s2） 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.