高一物理探究加速度與力以及質量的的關系ppt課件

1、第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律動力學的奠基者動力學的奠基者 英國科學家牛頓英國科學家牛頓(1643-1727)牛頓第一定律：一切物體總堅牛頓第一定律：一切物體總堅持勻速直線運動形狀或靜止形持勻速直線運動形狀或靜止形狀狀,除非作用在它上面的力迫使除非作用在它上面的力迫使它改動這種形狀。它改動這種形狀。牛頓第一定律：一切物體總堅牛頓第一定律：一切物體總堅持勻速直線運動形狀或靜止形持勻速直線運動形狀或靜止形狀狀,除非作用在它上面的力迫使除非作用在它上面的力迫使它改動這種形狀。它改動這種形狀。力是產(chǎn)生加速度的緣由力是產(chǎn)生加速度的緣由加速度加速度a a與力與力F F有有關關加速度加速度a a與與

2、質量質量m m有關有關F1賽車從賽車從0加速到時速加速到時速100公里只需公里只需2.3秒秒質量是慣性大小的量度質量是慣性大小的量度 物體的加速度a與所遭到的合外力F、物體質量m有怎樣的定量關系？研討方法：研討方法：堅持堅持m不變，研討不變，研討a 與與F的關系的關系; 堅持堅持F不變，研討不變，研討a與與m的關系。的關系。實驗驗證實驗驗證思索：如何設計實驗思索：如何設計實驗?現(xiàn)實是不是這樣呢？現(xiàn)實是不是這樣呢？m一定，一定， a F； F一定，一定， a1/m。明確幾個問題明確幾個問題:2.如何由實驗得出結論?1.怎樣設計這個實驗?1.丈量哪些量?2.怎樣丈量?數(shù)據(jù)處置：m不變時，a與F關系

3、；F不變時，a與m關系。 a、F、m m： a:F:天平求出物體所受的合力實驗設計實驗設計: 參考方案一參考方案一:用打點計時器探求用打點計時器探求小車小車:打點計時器打點計時器:丈量小車運動過程中的加速度丈量小車運動過程中的加速度鉤碼鉤碼:重力提供拉力重力提供拉力研討對象研討對象,可用天平稱其質量可用天平稱其質量合力合力F=?GFNFf平衡摩擦力： 鉤碼重力近似等于繩子拉力，用以表示小車遭到鉤碼重力近似等于繩子拉力，用以表示小車遭到的合外力的合外力FGG1FNfG1平衡摩擦力平衡摩擦力f。實驗步驟實驗步驟:1.用天平測出小車的質量。用天平測出小車的質量。2.安裝好實驗安裝，在小車上裝好紙帶，

4、紙帶另一端穿安裝好實驗安裝，在小車上裝好紙帶，紙帶另一端穿過計時器限位孔，調整木板傾斜程度，平衡摩擦力。過計時器限位孔，調整木板傾斜程度，平衡摩擦力。3.控制小車質量不變，用細線將鉤碼與小車相連鉤碼控制小車質量不變，用細線將鉤碼與小車相連鉤碼質量遠小于小車質量，翻開打點計時器，釋放小車，質量遠小于小車質量，翻開打點計時器，釋放小車，測出一組數(shù)據(jù)。測出一組數(shù)據(jù)。4.改動鉤碼質量，多測幾組數(shù)據(jù)。改動鉤碼質量，多測幾組數(shù)據(jù)。5.控制鉤碼質量不變，改動小車質量，再測幾組數(shù)據(jù)?？刂沏^碼質量不變，改動小車質量，再測幾組數(shù)據(jù)。演示實驗：探求加速度演示實驗：探求加速度a與力與力F的關系的關系Excel數(shù)據(jù)處置

5、數(shù)據(jù)采集與處置數(shù)據(jù)采集與處置演示實驗：探求加速度演示實驗：探求加速度a與質量與質量m的關系的關系Excel數(shù)據(jù)處置數(shù)據(jù)采集與處置數(shù)據(jù)采集與處置實驗結論：實驗結論：m一定時，aFF一定時，a1/m實驗設計二：實驗設計二： 設計對比實驗設計對比實驗設計方案設計方案堅持小車質量不變不變堅持力光電門光電門數(shù)字計時器數(shù)字計時器拓展探求拓展探求光電門光電門1 1光電門光電門2 2擋光板擋光板xX/t參考方案三參考方案三:利用氣墊導軌來探求利用氣墊導軌來探求2222021()()22xxvvttaxxttxtxtvva120課堂小結課堂小結 本節(jié)課以實驗為根據(jù)，采用控制變本節(jié)課以實驗為根據(jù)，采用控制變量法進

6、展研討，根據(jù)已掌握的物理知量法進展研討，根據(jù)已掌握的物理知識設計實驗方案，探求物理規(guī)律是物識設計實驗方案，探求物理規(guī)律是物理學研討的重要方法。理學研討的重要方法。1關于關于“探求加速度與力、質量的關系的實驗，以探求加速度與力、質量的關系的實驗，以下說法中符合實踐的是下說法中符合實踐的是 ()A經(jīng)過同時改動小車的質量經(jīng)過同時改動小車的質量m及遭到的拉力及遭到的拉力F的研討，的研討，能歸納出加速度、力、質量三者之間的關系能歸納出加速度、力、質量三者之間的關系B經(jīng)過堅持小車質量不變，只改動小車的拉力的研討，經(jīng)過堅持小車質量不變，只改動小車的拉力的研討，就可以歸納出加速度、力、質量三者之間的關系就可以

7、歸納出加速度、力、質量三者之間的關系C經(jīng)過堅持小車受力不變，只改動小車質量的研討，經(jīng)過堅持小車受力不變，只改動小車質量的研討，就可以得出加速度、力、質量三者之間的關系就可以得出加速度、力、質量三者之間的關系D先不改動小車質量，研討加速度與力的關系；再不先不改動小車質量，研討加速度與力的關系；再不改動受力，研討加速度與質量的關系，最后歸納出加改動受力，研討加速度與質量的關系，最后歸納出加速度、力、質量三者之間的關系速度、力、質量三者之間的關系課堂練習課堂練習2 2、在做、在做“探求加速度與力、質量的關系的實驗時，探求加速度與力、質量的關系的實驗時， 某學生將某學生將實驗安裝如下圖安裝，預備接通電

8、源后開場做實驗，但他的安實驗安裝如下圖安裝，預備接通電源后開場做實驗，但他的安裝圖中有兩個明顯的錯誤，請他指出來：裝圖中有兩個明顯的錯誤，請他指出來：1 2沒有平衡摩擦力沒有平衡摩擦力打點計時器應運用低壓交流電源打點計時器應運用低壓交流電源3某同窗在某同窗在“探求加速度與力、質量的關系的實驗中，測得探求加速度與力、質量的關系的實驗中，測得小車的加速度小車的加速度a和拉力和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：的數(shù)據(jù)如下表所示：F/N0.200.300.400.500.60a/(ms2)0.110.190.290.400.51(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖實根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖實49所示的坐標中作出所示的坐標中作出a

9、F圖象；圖象；(2)圖象的斜率的物理意義是圖象的斜率的物理意義是_；(3)圖象圖象(或延伸線或延伸線)與與F軸的截距的物理意義是軸的截距的物理意義是_；(4)小車和砝碼的總質量為小車和砝碼的總質量為_ kg.解析：解析：(1)選取適當?shù)臉硕龋鞒鲞x取適當?shù)臉硕?，作出aF圖象如下圖圖象如下圖(2)由由FMa得得aF/M ，可見圖象的斜率為小車和砝碼的總，可見圖象的斜率為小車和砝碼的總質量的倒數(shù)質量的倒數(shù)(3)圖象與圖象與F軸的截距表示加速度恰好為零時的拉力，也即是小軸的截距表示加速度恰好為零時的拉力，也即是小車遭到的阻力，大小為車遭到的阻力，大小為0.1 N.(4)由圖可知圖線斜率由圖可知圖線斜率k1(kg1)