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關(guān)于加速度與力質(zhì)量的關(guān)系第一頁,共五十頁,2022年,8月28日F1<F2m1<m2mF1mF2m1Fm2F第二節(jié)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系定性討論定性討論猜測第二頁,共五十頁,2022年,8月28日討論1:加速度的大小與力有什么關(guān)系?討論2:加速度的大小與質(zhì)量有什么關(guān)系?結(jié)論:物體受力相同時(shí),質(zhì)量越大,加速度越小。結(jié)論:對同一物體,受力越大,加速度越大。加速度與力和質(zhì)量有關(guān)定量關(guān)系第三頁,共五十頁,2022年,8月28日猜測:?第四頁,共五十頁,2022年,8月28日一、實(shí)驗(yàn)探究a、F、m的關(guān)系1、研究目的:定量分析a、F、m的關(guān)系2、研究方法:控制變量法A、m一定時(shí),a與F的定量關(guān)系B、F一定時(shí),a與m的定量關(guān)系二、如何設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?第五頁,共五十頁,2022年,8月28日方案一:小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端帶有定滑輪的長木板、細(xì)線、砝碼、刻度尺、天平為器材,研究小車運(yùn)動(dòng)。用天平測出小車的質(zhì)量m1,把砝碼的總重力當(dāng)作小車受到的拉力F,從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上測出Δs,由Δs=at2計(jì)算出小車的加速度a??赡艿膶?shí)驗(yàn)方案(一)第六頁,共五十頁,2022年,8月28日方案二:以小車、一端帶有定滑輪的長木板、細(xì)線、砝碼、刻度尺、天平、夾子為實(shí)驗(yàn)器材,研究小車的運(yùn)動(dòng),利用兩小車位移之比就等于加速度之比來研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系??赡艿膶?shí)驗(yàn)方案(二)第七頁,共五十頁,2022年,8月28日1、控制m相同,探討加速度a與F的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方案(二)原理:如圖所示x1x2F1F2F1,
F2,在相同的時(shí)間內(nèi):x1=a1t2x2=a2t2a1/
a2=x1/x2測量出x1、x2
模擬實(shí)驗(yàn)演示2、控制F相同,探討加速度a與m的關(guān)系第八頁,共五十頁,2022年,8月28日實(shí)驗(yàn)過程:第九頁,共五十頁,2022年,8月28日驗(yàn)證加速度a與力F的關(guān)系:質(zhì)量為M的物體,在質(zhì)量不變時(shí),忽略一切摩擦力,M>>m。第十頁,共五十頁,2022年,8月28日F=mg第十一頁,共五十頁,2022年,8月28日F=mg第十二頁,共五十頁,2022年,8月28日F=mg第十三頁,共五十頁,2022年,8月28日F=mg第十四頁,共五十頁,2022年,8月28日F=mg第十五頁,共五十頁,2022年,8月28日F=mgF=mg結(jié)論:重新演示第十六頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg第十七頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg第十八頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg第十九頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg2s2sF=2mg結(jié)論:重新演示第二十頁,共五十頁,2022年,8月28日比較以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn),得:∴∴∝F∵當(dāng)物體質(zhì)量M不變時(shí),返回第二十一頁,共五十頁,2022年,8月28日探究加速度與力的關(guān)系保持物體的質(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次數(shù)小車1小車212345位移x1/cm位移x2/cmm’2/g(表示F2大小)盤中砝碼質(zhì)量m’2/g20005020304060盤中砝碼質(zhì)量m’1/gm’1/g(表示F1大小)70第二十二頁,共五十頁,2022年,8月28日F2/F1x2/x10次數(shù)1234探究加速度與力的關(guān)系x2x1F2F1Faa1a2第二十三頁,共五十頁,2022年,8月28日驗(yàn)證加速度a與質(zhì)量的關(guān)系:外力的大小為F=2mg不變,忽略一切摩擦力,M>>2m。第二十四頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg第二十五頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg第二十六頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg第二十七頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg第二十八頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg第二十九頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg2s2sF=2mg結(jié)論:重新演示第三十頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg2M第三十一頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg2M第三十二頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg2M第三十三頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg2M第三十四頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg2M第三十五頁,共五十頁,2022年,8月28日F=2mg2MF=2mg2MSS結(jié)論:重新演示第三十六頁,共五十頁,2022年,8月28日比較以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn),得:∴∴∝∵當(dāng)F一定時(shí),第三十七頁,共五十頁,2022年,8月28日探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系小車質(zhì)量M=
g,盤中砝碼質(zhì)量m’=
g次數(shù)小車1小車212345(M+m1)/g(M+m2)/g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20050車上砝碼質(zhì)量m1/g位移x1/cm10050150200250車上砝碼質(zhì)量m2/g位移x2/cm小車1質(zhì)量M1小車2質(zhì)量M2300第三十八頁,共五十頁,2022年,8月28日x2/x10探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系次數(shù)1234M2/M1x2x1M2M1M1/M2M1M2am1a1a2第三十九頁,共五十頁,2022年,8月28日實(shí)驗(yàn)方案質(zhì)量保持不變合外力保持不變第四十頁,共五十頁,2022年,8月28日方案二:小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端帶滑輪的長木板、細(xì)線、砝碼、鉤碼、刻度尺、天平為器材,研究小車運(yùn)動(dòng)。方案三:小車、一端帶滑輪的長木板、細(xì)線、砝碼、鉤碼。利用頻閃照相,拍下小車運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析,求出加速度a。其他方案鉤碼的總重力G當(dāng)作小車受到的拉力F從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶計(jì)算出小車的加速度a用天平測出小車的質(zhì)量m第四十一頁,共五十頁,2022年,8月28日F/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5當(dāng)小車質(zhì)量不變時(shí)次數(shù)F/Na/m·s-2123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751數(shù)據(jù)處理:加速度與力的關(guān)系如何更直觀地處理數(shù)據(jù)?第四十二頁,共五十頁,2022年,8月28日m/kga/m·s
-20.20.40.60.81.000.20.40.60.81.01.2a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5/kg-1m1當(dāng)拉力不變時(shí)次數(shù)m/kga/m·s-212345數(shù)據(jù)處理:加速度與質(zhì)量的關(guān)系/kg-12.502.001.331.000.83m10.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.290a/m·s
-20.20.40.60.81.000.51.01.52.0
2.5/kg-1m1第四十三頁,共五十頁,2022年,8月28日數(shù)據(jù)處理:以a為縱坐標(biāo),以F橫坐標(biāo),或以a為縱坐標(biāo),1/m為橫坐標(biāo),作出圖象都應(yīng)該是過原點(diǎn)的直線。F/Na/m·s
-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.4
0.5第四十四頁,共五十頁,2022年,8月28日a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.0
2.5/kg-1m1第四十五頁,共五十頁,2022年,8月28日實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(注意:這里的力指的是物體所受的合外力)1、m一定,加速度a與F的定量關(guān)系:2、F一定,加速度a與m的定量關(guān)系:第四十六頁,共五十頁,2022年,8月28日注意事項(xiàng):(1)平衡摩擦力時(shí)不要掛重物,整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后,不管以后是改變托盤和砝碼的質(zhì)量,還是改變小車及砝碼的質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力.(2)平衡摩擦力后,每次實(shí)驗(yàn)必須在滿足小車和所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和托盤的總質(zhì)量的條件下進(jìn)行.只有如此,砝碼和托盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等.(3)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且先接通電源再釋放小車.(4)作圖象時(shí),要使盡可能多的點(diǎn)分布在所作直線上,不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能均勻地分布在所作直線兩側(cè).離直線較遠(yuǎn)點(diǎn)是錯(cuò)誤數(shù)據(jù),可舍去不予考慮.
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