人教版 物理 必修第一册 4.2探究加速度与力、质量的关系 课件 (共35张PPT).pptx

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系

复习引入:牛顿第一定律：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。力是改变物体运动状态的原因，也就是产生加速度的原因；加速度a与力F有关

惯性：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态惯性与质量有关，质量越大惯性越大，运动状态越难改变加速度a与质量m有关

加速度的大小与力、质量有怎样的关系？问题与讨论：

装满货物启动快启动慢受力一定时，质量越小，其加速度越大。

比赛用小汽车一般用小汽车启动快启动慢质量一定时，受力越大，其加速度越大。

1.猜想一下物体加速度a与力F、质量m的定量关系是什么呢？问题与讨论：

mF1mF2F1F2m2Fm1m2m1F保持m不变，研究a与F的关系保持F不变，研究a与m的关系注意：这里的力指的是物体所受的合外力控制变量法2.如何探究一个物理量与两个(或多个)物理量之间的关系？a与F、m

方法1:小车做初速度为0的匀变速直线运动，利用刻度尺测量位移x，并用秒表测量时间t,然后利用公式定量分析：一、测量（或比较）物体的加速度？?

定量分析：方法2：利用打点计时器进行实验，根据纸带上打出的点可测量加速度

方法3：利用比值法。由运动学公式可知，相同时间的位移跟加速度成正比。于是我们可以通过比较物体运动位移来判定加速度的变化情况。测出两个初速度为零的匀加速运动在相同时间内发生的位移x1,x2，位移之比就是加速度之比定量分析：?

G1FNfG方法1：粗糙斜面上，用悬吊重物的方法为小车提供拉力,通过改变增减重物的质量就可改变小车受到的拉力一端垫高，用重力的分力G1将摩擦力f平衡抵消掉二、如何为运动的物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？平衡摩擦力

方法二：光滑水平面上利用重物下落拉动小车运动，通过增减重物重量就可以改变小车所受的合力。注意：只有当盘和砝码的质量要比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力。

实验：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。

实验步骤1.用天平测出小车的质量。2.安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。3.控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，测出一组数据。4.改变钩码质量，多测几组数据。5.控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。

F/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.51.探究加速度与合力的关系如何更直观地处理数据？a—F图象是一条过原点的倾斜直线a∝F当小车质量不变时次数F/Na/m·s-2123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751

m/kga/m·s-20.20.40.60.81.000.20.40.60.81.01.2当拉力不变时次数m/kga/m·s-2123452.502.001.331.000.830.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.2902.探究加速度与质量的关系a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5在牵引力一定时，a与m成反比

实验结论：（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）1、m一定，加速度a与F的定量关系：2、F一定，加速度a与m的定量关系:

1.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是调出一个合适的斜面,使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细线系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,并要让小车拖着打点的纸带运动.2.实验步骤2、3不需要重复,即整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力.注意事项

3.每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量M远大于小盘和砝码的总质量m的条件下打出.只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力.4.改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.5.作图象时,要使尽可能多的点分布在所作直线上,直线外的点应尽可能对称分布在所作直线两侧.6.作图时两轴标度比例