第二節(jié)實(shí)驗(yàn)探究加速度與質(zhì)量和外力關(guān)系

第二節(jié)實(shí)驗(yàn)探究加速度與質(zhì)量和外力關(guān)系第1頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、力是產(chǎn)生加速度的原因1.回顧牛頓第一定律（慣性定律）一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。表明：1）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。2）力是產(chǎn)生加速度的原因（其中，“力”指物體受到的合外力）第2頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.由物體的慣性可知①.同一物體（質(zhì)量保持不變），受到的外力越大，

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)饺菀?越快），我們說(shuō)物體的加速度就越大；外力越小，

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變得越慢，加速度就越小。②.同一外力作用（力不變），物體的質(zhì)量越大，

狀態(tài)改變?cè)嚼щy（越慢），我們說(shuō)物體的加速度就越??；質(zhì)量越小，

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變得越快，加速度就越大。一、力是產(chǎn)生加速度的原因第3頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、實(shí)驗(yàn)探究加速度與外力和質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)器材

裝置

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

小車(chē)、帶定滑輪角度可調(diào)節(jié)的直軌道鉤碼(砝碼)若干、托盤(pán)天平、細(xì)繩、小塑料桶電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、長(zhǎng)卷尺復(fù)寫(xiě)紙、第4頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.加速度與力的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)思路】用鉤碼拉動(dòng)小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)。保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變鉤碼的數(shù)量，可比較容易地改變外力作用的大小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析小車(chē)加速度和小車(chē)受到的外力的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)探究加速度與外力和質(zhì)量的關(guān)系第5頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三【可行性分析】1）加速度如何確定？A.只用一個(gè)小車(chē)和軌道實(shí)驗(yàn)裝置，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器確定小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度。B.用兩個(gè)相同小車(chē)并排運(yùn)動(dòng)相同時(shí)間，通過(guò)位移比反映加速度的比例關(guān)系。1.加速度與力的關(guān)系二、實(shí)驗(yàn)探究加速度與外力和質(zhì)量的關(guān)系第6頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2）外力等于鉤碼的重力嗎？如何確定小車(chē)的外力？A.繩的拉力不等于鉤碼重力，小車(chē)受的外力還應(yīng)考慮摩擦力（阻力）。B.先平衡摩擦力，再在鉤碼重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)重力條件下，可近似認(rèn)為鉤碼重力等于繩對(duì)小車(chē)的拉力，此即小車(chē)受到的（合）外力。【可行性分析】1.加速度與力的關(guān)系二、實(shí)驗(yàn)探究加速度與外力和質(zhì)量的關(guān)系第7頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三綜上所述，有兩方案可行：【可行性分析】1.加速度與力的關(guān)系二、實(shí)驗(yàn)探究加速度與外力和質(zhì)量的關(guān)系一是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度，只需一個(gè)小車(chē)即可實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)并分析數(shù)據(jù)。二是用兩個(gè)小車(chē)運(yùn)動(dòng)相同時(shí)間，通過(guò)位移關(guān)系確定加速度，分析加速度與外力關(guān)系。這里我們采用第一種方案。第8頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三【實(shí)驗(yàn)操作】5人合作：2人控制實(shí)驗(yàn)條件2人操作1人記錄數(shù)據(jù)【記錄數(shù)據(jù)】第9頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三【a-F圖像】【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】小車(chē)質(zhì)量不變時(shí)，加速度與外力成正比。第10頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)思路】二、實(shí)驗(yàn)探究加速度與外力和質(zhì)量的關(guān)系通過(guò)鉤碼拉動(dòng)小車(chē)做加速運(yùn)動(dòng)。保持鉤碼數(shù)不變，改變小車(chē)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析小車(chē)加速度和質(zhì)量的關(guān)系。

【可行性分析】（同上）這里我們?nèi)圆捎玫谝环N方案。即用一個(gè)小車(chē)在不同條件下加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量加速度。比較分析數(shù)據(jù)，得出加速度和質(zhì)量的關(guān)系第11頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三【實(shí)驗(yàn)操作】5人合作：2人控制實(shí)驗(yàn)條件2人操作1人記錄數(shù)據(jù)【記錄數(shù)據(jù)】第12頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三【a-m圖像】第13頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三猜想a反比于m，那么a應(yīng)該正比于1/m，嘗試作出a-m-1圖像。第14頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】小車(chē)所受外力不變時(shí)，加速度與小車(chē)質(zhì)量成反比。三、由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論通過(guò)實(shí)驗(yàn)，排除誤差的影響，大家總結(jié)一下，加速度和物體所受的力以及物體質(zhì)量之間的關(guān)系應(yīng)是怎樣的？物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的質(zhì)量成反比。這基本上就是牛頓第二定律的雛形。下節(jié)課我們?cè)僮鲞M(jìn)一步的學(xué)習(xí)。第15頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四、課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容有：1.力是物體產(chǎn)生加速度的原因；2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)控制變量法探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系；3.當(dāng)