加速度與力質(zhì)量關(guān)系的

1、加速度與力質(zhì)量關(guān)系的第1頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一由牛一定律可知：物體不受外力所受合外力為零物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。那么設(shè)想：如果物體所受合外力不為零，則物體運(yùn)動(dòng)會(huì)怎樣？溫故知新:物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況第2頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一點(diǎn)球第3頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一守門員撲球第4頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一我們身邊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化:1.對同一輛車，啟動(dòng)時(shí)從不同檔啟動(dòng)快慢為什么不一樣？2.列車正常行駛比小汽車要快，但啟動(dòng)過程為什么比小汽車慢得多呢？3

2、.在書本上撒一些碎紙片，先輕輕吹，再用力吹，觀察到什么現(xiàn)象？4.在書本上撒一些碎紙片和一些小石子，用力吹，觀察到什么現(xiàn)象？第5頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一思考：物體加速度a和哪些因素有關(guān)？第6頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一第二節(jié)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)：第7頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一1、物體受到的合外力不為零是物體產(chǎn)生 加速度的原因，即力是物體產(chǎn)生加 速度的原因。 回憶分析2、質(zhì)量也將決定物體加速度的大小。 第8頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一加速度大小與物體受力大小有關(guān)加

3、速度還與物體質(zhì)量有關(guān)質(zhì)量一定時(shí)，受力越大，其加速度越大受力一定時(shí)，質(zhì)量越小，其加速度越大。 這里的力指物體所受合力第9頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一明確幾個(gè)問題:1.實(shí)驗(yàn)要說明什么問題?3.如何由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論?2.怎么設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)? a與F關(guān)系? a與m關(guān)系?1.測量哪些量?2.怎么測量?數(shù)據(jù)處理控制一個(gè)量不變 a、F、m m： a:F:天平打點(diǎn)計(jì)時(shí)器物體所受的合力第10頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一研究方法：控制變量法保持物體的質(zhì)量不變，測量物體在不同作用下的加速度，分析加速度與合外力的關(guān)系。保持物體所受力合外力相同，測量不同質(zhì)量的物體

4、在該力下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。第11頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一制定實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、學(xué)生電源、一端帶滑輪的長木板、細(xì)線、刻度尺、天平、鉤碼2.物體的質(zhì)量用測量天平1.怎樣測量物體的加速度？實(shí)驗(yàn)器材：第12頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一實(shí)驗(yàn)裝置圖3.怎樣給小車提供一個(gè)恒定的合力？第13頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一例：平衡摩擦力將長木板不帶滑輪一端適當(dāng)墊高，使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡。怎樣就算平衡好摩擦力了？第14頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)

5、56分，星期一4.如何測定小車受到的合力？5.繩子拉力大小?鉤碼的重力。小于6.什么情況下，繩子拉力近似等于鉤碼重力即小車所受的合力？理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)：當(dāng)鉤碼質(zhì)量比小車質(zhì)量小很多時(shí)（ ），繩子拉力近似等于鉤碼重力即小車所受的合力第15頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一測加速度法方案一：第16頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一實(shí)驗(yàn)裝置圖方案一：第17頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一實(shí)驗(yàn)探究1.探究加速度與合力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)基本思路：保持小車的質(zhì)量不變，測量小車在不同作用力下的加速度，分析加速度與合力的關(guān)系。做實(shí)驗(yàn) 、得數(shù)據(jù)、填表格

6、一、作圖象、進(jìn)行分析、形成結(jié)論怎樣改變合力？第18頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一F/ Na/ms -20.150.300.450.600.750 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5當(dāng)小車質(zhì)量不變時(shí)次數(shù)F/Na/m s -2123450.10 0.1460.20 0.3020.30 0.4280.40 0.5920.50 0.751如何更直觀地處理數(shù)據(jù)？第19頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一2.探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)基本思路：保持小車所受合力相同，測量不同質(zhì)量的小車在該力下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。做實(shí)驗(yàn) 、得數(shù)據(jù)、填表格二、

7、作圖象、交流分析、形成結(jié)論怎樣改變小車的質(zhì)量？第20頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一m/ kga/ms -20.20.40.60.81.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 當(dāng)拉力不變時(shí)次數(shù)m/kga/m s -212345/kg-12.502.001.331.000.83m10.400 0.8610.500 0.6920.750 0.4701.000 0.3521.200 0.290a/ms -20.20.40.60.81.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 /kg -1m1第21頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期

8、一【實(shí)驗(yàn)步驟】1.用天平測出小車的質(zhì)量M,小盤和砝碼的總質(zhì)量m,把數(shù)值記錄下來.2.按如圖所示把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在車上,即不給小車施加牽引力.第22頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一3.平衡摩擦力:在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板.反復(fù)移動(dòng)木板的位置,直至小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).這時(shí),小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡.第23頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一4.把細(xì)繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小盤,先接通電源再放開小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn),打完

9、點(diǎn)后切斷電源,取下紙帶,在紙帶上標(biāo)上紙帶號碼。第24頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一5.保持小車和砝碼的質(zhì)量不變,在小盤里放入適量的砝碼,把小盤和砝碼的總質(zhì)量m記錄下來,重復(fù)步驟4.在小盤內(nèi)再放入適量砝碼,記錄下小盤和砝碼的總質(zhì)量m,再重復(fù)步驟4.6.多重復(fù)步驟5,得到多條紙帶.7.在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分,標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn),測量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,算出每條紙帶上的加速度的值. 第25頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一8.用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示作用力F,作用力的大小F等于小盤和砝碼的總重力,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點(diǎn),如果

10、這些點(diǎn)是在一條過原點(diǎn)的直線上,便證明了加速度與作用力成正比.9.保持小盤和砝碼的質(zhì)量不變,在小車上加砝碼,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上畫出相應(yīng)的點(diǎn).如果這些點(diǎn)是在一條過原點(diǎn)的直線上,就證明了加速度與質(zhì)量成反比.第26頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一【注意事項(xiàng)】1.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是調(diào)出一個(gè)合適的斜面,使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受到的摩擦阻力.在平衡摩擦力時(shí),不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上,即不要給小車加任何牽引力,并要讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動(dòng).2.實(shí)驗(yàn)步驟2、3不需要重

11、復(fù),即整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后,不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力.第27頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一3.每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出.只有如此,小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力.4.改變拉力和小車質(zhì)量后,每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并應(yīng)先接通電源,再放開小車,且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車.5.作圖象時(shí),要使盡可能多的點(diǎn)分布在所作直線上,直線外的點(diǎn)應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線兩側(cè).6.作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比例要選擇適當(dāng),各量須采用國際單位.這樣作圖線時(shí),坐標(biāo)點(diǎn)

12、間距不至于過密,誤差會(huì)小些.第28頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一方案二：比較法第29頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一方案二：以小車、一端帶滑輪的長木板、粗線、砝碼、鉤碼、天平、刻度尺、寬口夾子為實(shí)驗(yàn)器材，研究小車的運(yùn)動(dòng)。注意：只有當(dāng)盤和砝碼的質(zhì)量要比小車的質(zhì)量小得多時(shí)，小車所受拉力才近似等于盤和砝碼的總重力。1.怎樣提供和測量物體所受的拉力F？2.怎樣測量（或比較）物體的加速度？第30頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一1、控制m相同，探討加速度a與F的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方案原理：如圖所示x1x2F1F2F1, F2，在相同的時(shí)

13、間內(nèi):x1= a1t2x2 = a2t2a1/ a2=x1/x2測量出x1 、x2 2、控制F相同，探討加速度a與m的關(guān)系第31頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一第32頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一保持物體的質(zhì)量不變，測量物體在不同的力作用下的加速度，分析加速度與力的關(guān)系小車質(zhì)量M= g,小車上砝碼質(zhì)量m= g,小盤質(zhì)量M= g次數(shù)小車1小車212345位移x1/cm位移x2/cm(M+m2)（g） (表示F2大小)盤中砝碼m2（g）300 0 10 5020304060盤中砝碼m1（g）(M+m1)（g） (表示F1大小)70第33頁，共4

14、2頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一F2/F1x2/x10次數(shù)1234x2x1F2F1a1a2第34頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一小車質(zhì)量M= g,小盤質(zhì)量M= g,盤中砝碼質(zhì)量m= g次數(shù)小車1小車212345(M+m1)(M+m2)保持物體所受的力相同，測量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系300 6 50車上砝碼m1（g）位移x1/cm10050150200250車上砝碼 m2（g）位移x2/cm小車1質(zhì)量M1小車2質(zhì)量M2300第35頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一x2/x10次數(shù)1234M2/

15、M1x2x1M2M1M1/M2M1M2a1a2第36頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一 小結(jié)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1.研究方法：2.數(shù)據(jù)處理方法：3.結(jié)論：控制變量法圖象法aF a1/m第37頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一1整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的質(zhì)量還是改變小車和砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦力是指使小車所受動(dòng)力(小車重力沿斜面方向的分力)與小車所受阻力(包括小車所受摩擦力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對小車之后所拖紙帶的摩擦力)大小相等平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)在小車后拖上紙帶，先接通電源，再用手給小車一個(gè)初速度，若在紙帶上

16、打出的點(diǎn)的間隔是均勻的，則表明平衡了摩擦力，否則必須重新調(diào)整小木板的位置實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)第38頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一2平衡摩擦力后，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)必須滿足在小車上所加砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和小盤的總質(zhì)量的條件下進(jìn)行只有如此，砝碼和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等第39頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一3改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或盡量遠(yuǎn)離定滑輪的一端)，并應(yīng)先接通電源，再放開小車，且在小車到達(dá)定滑輪前應(yīng)按住小車4各紙帶的加速度a，都應(yīng)是該紙帶的平均加速度5作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線的兩側(cè)第40頁，共42頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)56分，星期一1小車質(zhì)量m應(yīng)比重物的質(zhì)量m大得多，其原理將在后面的牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用中專門討論二者差距越小，圖象線性越差2夾口的密合性能差是造成誤差的原因之一由于小車的質(zhì)量和速度較大，夾子不易夾住小車的后拖線；有些時(shí)候夾子夾住一根拖線，而另一根未被夾住，對應(yīng)小車仍向前運(yùn)動(dòng)，這些都是造成位移誤差的原因3小車運(yùn)動(dòng)停止時(shí)不能與定滑輪相碰，如果小車碰到定滑輪才松手讓夾子夾住拖線，則與定滑輪相碰的小車位移偏小，產(chǎn)生誤差誤差分析