3.《探究加速度与力、质量的关系》课件.ppt

课时3探究加速度与力、质量的关系学习目标：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、对实验结果进行归纳分析探究实验一、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1、小车质量的测量用。天平2、打点计时器的用途是：打出纸带，测量计算小车的加速度。3、如何才能给小车提供一个恒定的合外力？4、如何来测量小车所受的合外力？5、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arctanμ，此时物体在斜面上这么准确，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）受到的合外力为0。做实验时肯定无法6、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。7、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（≤1/6），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。方案一：小车、打点计时器、纸带、长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平，研究小车运动。从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a。砝码小车打点计时器纸带二、实验方案实验装置图A、加速度与合外力的关系实验基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同的合力作用下物体的加速度，分析加速度与合外力的关系。实验数据的记录处理：Fa0实验数据实验次数aF第一次第二次第三次B、加速度与质量的关系:实验的基本思路：保持物体所受的合外力相同，测量不同质量的物体在该力的作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。实验数据记录处理：1/ma0实验数据实验次数am1/m第一次第二次第三次方案二：两小车对比砝码F1参照小车m1实验小车m2砝码F21、平衡摩擦：使小车在不放砝码时近似做匀速直线运动。2、桶和砝码的质量要比小车的质量小很多。若vo=0由x=at2/2有：a1/a2=x1/x2根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式可知：在相同的时间内，加速度和位移成正比。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：实验数据处理:F1/F2x1/x201、加速度与力的关系次数1234M2/M1x1/x202、加速度与质量的关系:次数1234方案三：利用气垫导道该方案仪器精密，是很好的方案，测量结果精确，但中学一般没有这种仪器。图1:气垫导轨装置图2:滑块和挡光片图3:光电门图4:电脑计时器图5:气源光电门1光电门2挡光板△xX/t参考方案三:利用气垫导轨来探究问题讨论在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究加速度与力的关系时，当牵引小车的物体质量取值较大时，得到的图象将有明显的弯曲，如图所示，试分析其原因。FaO例题：图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的点。②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。③接通打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速