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 * 湖北广水实验高中 　　什么叫物体运动状态的改变？物体运动状态改变的原因是什么？ 　　物体运动状态的改变即速度的改变即产生加速度． 　　由牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的的原因． 　　 　　由此可知加速度与外力有关，那加速度还与什么有关呢？如　　　 　　图，当我们用同样的外力推空车和推满载的车时有什么区别？ 　　空车更容易被推动 　　 　　由此可猜想加速度还与质量有关． 　　那这些猜想是否正确？如果正确， 　　究竟加速度与质量以及外力又 　　有什么具体关系呢？ 新课导入 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。 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 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: 1保持质量不变,研究加速度与力的关系； 2保持力不变,研究加速度与质量的关系。 方案一：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。 用天平测出小车的质量m 从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a 砝码的总重力G当作小车受到的拉力F 探究实验 实验器材： 小车、打点计时器、纸带、一端带滑 轮的长木板、细线、砝码、钩码、 刻度尺、天平 小车质量的测量用 。 天平 打点计时器的用途是： 打出纸带， 测量计算小车的加速度。 思考：小车在运动方向上受几个力的作用？细绳对小车的拉力等于小车所受的合力吗？ θ 例.如图一个木块正在倾角为θ为的 三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动 摩擦因数。 问2：如果此时给物体加上一个沿斜面向 下的力F，那物体现在受到的合外 力是多少？ θ N Gcosθ Gsinθ G 如何来平衡摩擦力？ 我们将长木板倾斜一定角度θ，θ应 该等于 这么准确，做实验时肯定无法这么准确， 我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大 致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点 来判断） ，此时物体在斜面上 受到的合外力为0。做实验时肯定无法 绳子的拉力等于钩码的重量吗？ 为什么？ 不等于！因为钩码向下加速，所以绳 子的拉力小于钩码的重力。 什么情况下钩码重力可以近似等于 绳子拉力即小车所受的合外力？ 当砝码质量比小车质量小得多时 （≤1/10），绳子的拉力近似等于砝码的 重力，即小车受到合外力近似等于砝码 的重力。 实验装置图 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 如何分析这些数据？ －－图象法（图象处理技巧） F a 0 a 0 m m 1 对实验数据的处理 注意事项： ①实验中木板要适当垫高一点。以平衡小车 所受到的摩擦力。 ②实验中砂和砂桶的总质量要远小于小车（及钩码）的质量。　　　　　　　　　　 ③使用打点计时器时先打开电源，再释放纸带。 方案二：小车、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码。用刻度尺测量物体运动的位移，用秒表测量出物体运动的时间，求出加速度a 。 方案三：以两只小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子为实验器材，研究小车的运动。 1、 控制变量m或F.探讨加速度a与F或m的关系 s1 s2 F1 F2 s1= a1t2 s2 = a2t2 S1/ s2=a1/a2 测量s1 、 s2 以小车、一端带滑轮的长木板、粗线、 砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子 实验器材： 实验结论： m一定时 a∝F 实验结论： F一定时 a∝1/m 例题 1、下列叙述的各种情况中，物体运动状态不发生变化的是： A、竖直上抛的物体至最高点时 B、静止在加速行驶的汽车车