實(shí)驗(yàn)探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系課件

2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系課件思考幾個(gè)問題1.探究實(shí)驗(yàn)中提到的力，其內(nèi)涵是什么？2.如果一個(gè)靜止的物體受到不為零的合外力會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？3.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是什么原因？質(zhì)量對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變有影響嗎？4.加速度與哪些因素有關(guān)？思考幾個(gè)問題1.探究實(shí)驗(yàn)中提到的力，其內(nèi)涵是什么？2.如果一我們身邊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化:1.對(duì)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.動(dòng)力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.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？我們身邊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化:1.對(duì)同一輛車，啟動(dòng)時(shí)從不同檔啟動(dòng)快探究方案一：實(shí)驗(yàn)裝置圖探究方案一：實(shí)驗(yàn)裝置圖【實(shí)驗(yàn)器材】小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線、砝碼（鉤碼）、小盤、刻度尺、天平1.小車質(zhì)量的測(cè)量用

.2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的用途是：打出紙帶，測(cè)量計(jì)算小車的加速度.天平【實(shí)驗(yàn)提醒】【實(shí)驗(yàn)器材】1.小車質(zhì)量的測(cè)量用.2.打3.繩拉小車的力是不是小車受到的合外力？將木板的一端稍作墊高，使小車勻速下滑，此時(shí)小車的合外力多大?4.繩子的拉力等于砝碼的重量嗎？為什么？不等于！因?yàn)轫来a向下加速，所以繩子的拉力小于砝碼的重力.5.什么情況下砝碼重力可以近似等于繩子拉力即小車所受的合外力？當(dāng)砝碼質(zhì)量比小車質(zhì)量小得多時(shí)，繩子的拉力近似等于砝碼的重力，即小車受到的合外力近似等于砝碼的重力.3.繩拉小車的力是不是小車受到的合外力？將木板的一端稍作墊高6.如何來平衡摩擦力？我們將長(zhǎng)木板傾斜一定角度θ，θ應(yīng)該等于此時(shí)物體在斜面上受到的合外力為0。做實(shí)驗(yàn)時(shí)肯定無法這么準(zhǔn)確，我們只要把木板傾斜到物體在斜面上大致能夠勻速下滑（可以根據(jù)紙帶上的點(diǎn)來判斷）時(shí)即可.

6.如何來平衡摩擦力？【處理數(shù)據(jù).探索結(jié)論】1.用天平測(cè)出小車和砝碼的總質(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.【處理數(shù)據(jù).探索結(jié)論】3.平衡摩擦力:在長(zhǎng)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.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),打完點(diǎn)后切斷電源,取下紙帶,在紙帶上標(biāo)上紙帶號(hào)碼。3.平衡摩擦力:在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板.反復(fù)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.重復(fù)步驟5兩次,得到三條紙帶.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(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,算出每條紙帶上的加速度的值.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.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【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.【注意事項(xiàng)】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(duì)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(guó)際單位.這樣作圖線時(shí),坐標(biāo)點(diǎn)間距不至于過密,誤差會(huì)小些.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1.加速度與合外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)基本思路：保持物體的質(zhì)量不變，測(cè)量物體在不同的合力作用下物體的加速度，分析加速度與合外力的關(guān)系。采用控制變量法驗(yàn)證牛頓第二定律1.加速度與合外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)基本思路：保持物體的質(zhì)量采用控實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄處理：F/Na/m·s-20實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)aF第一次第二次第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄處理：F/Na/m·s-20實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)aF第一2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的基本思路：保持物體所受的合外力相同，測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力的作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)的基本思路：保持物體所受的合外力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)aM第一次第二次第三次1/Ma/m.s-20實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)aM第一次第二次第三次1/Ma/m實(shí)驗(yàn)方案二：實(shí)驗(yàn)器材：小車、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、粗線、砝碼、小盤、天平、刻度尺、寬口夾子。實(shí)驗(yàn)方案二：實(shí)驗(yàn)器材：小車、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、粗線、砝碼、實(shí)驗(yàn)原理:在實(shí)驗(yàn)中，我們可以根據(jù)兩個(gè)小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,得到加速度的比值等于運(yùn)動(dòng)位移的比值，在實(shí)驗(yàn)中我們就可以不必求出加速度而是直接求位移的比就可以表示加速度的比值關(guān)系，從而使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理變得簡(jiǎn)單、直觀。實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理F1/F2x1/x201.加速度與力的關(guān)系（保持小車質(zhì)量不變）次數(shù)1234實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理F1/F2x1/x201.加速度與力的關(guān)系（保次數(shù)1234M2/M1x1/x202.加速度與質(zhì)量的關(guān)系（保持拉力不變）次數(shù)1234M2/M1x1/x202.加速度與質(zhì)量的關(guān)系（保探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體的加速度和物體所受到的合外力有什么關(guān)系？和自身的質(zhì)量有什么關(guān)系？探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論：例題1.如果圖象是通過原點(diǎn)的一條直線，則說明（）A．物體的加速度a與質(zhì)量m成正比B．物體的加速度a與質(zhì)量m成反比C．物體的質(zhì)量m與加速度a成正比D．物體的質(zhì)量m與加速度a成反比B例題1.如果圖象是通過原點(diǎn)的一條直線，則說明（例題2.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz.開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn).例題2.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因(1)下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分,0.1.2.3.4.5.6.7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=________.(保留三位有效數(shù)字).(1)下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分,0.1.2.(2)回答下列兩個(gè)問題:①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有_____.(填入所選物理量前的字母)A.木板的長(zhǎng)度LB.木板的質(zhì)量m1C.滑塊的質(zhì)量m2D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是_____.(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_____(用被測(cè)物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實(shí)值相比,測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)_____(填“偏大”或“偏小”).寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù):_____.(2)回答下列兩個(gè)問題:解析:(1)a=0.497m/s2(2)①要測(cè)動(dòng)摩擦因數(shù),就要測(cè)出滑塊受的拉力和滑塊質(zhì)量;②測(cè)質(zhì)量就需要天平.(3)根據(jù)牛頓第二定律m3g-μm2g=(m2+m3)a得μ=這樣測(cè)出的動(dòng)摩擦因數(shù)比真實(shí)值偏大,因?yàn)榧垘Ш痛螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器間還有摩擦,計(jì)算時(shí)忽略掉,導(dǎo)致結(jié)果偏大.解析:(1)a=1.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于平衡摩擦力的說法中正確的是()A.“平衡摩擦力”的本質(zhì)就是讓小車受到的摩擦力為零B.“平衡摩擦力”的本質(zhì)就是使小車所受的重力沿斜面方向的分力與所受到的摩擦阻力相平衡C.“平衡摩擦力”的目的就是要使小車所受的合力等于所掛砝碼通過細(xì)繩和滑輪對(duì)小車施加的拉力D.“平衡摩擦力”是否成功，可根據(jù)小車拖動(dòng)的由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)跡間距是否均勻來確定BCD1.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于平BCD2.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材：A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;B.天平;C.秒表;D.低壓交流電源;E.電池;F.紙帶;G.細(xì)繩、砝碼、小車、小盤；H.薄木板;I.裝有細(xì)砂的小桶其中多余的器材是______________________________；缺少的器材是__________________________________.【解析】多余的器材是秒表、電池；缺少的是刻度尺、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板.答案：C、E刻度尺、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板2.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材：3.(2012·宜賓高一檢測(cè))在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，計(jì)算出各紙帶的加速度后，將測(cè)得的反映加速度a和力F關(guān)系的有關(guān)資料記錄在表一中.將測(cè)得的反映加速度a和質(zhì)量M關(guān)系的有關(guān)資料記錄在表二中.1.984.065.958.121.002.003.004.00表一3.(2012·宜賓高一檢測(cè))在做“探究加速度與力、質(zhì)量的(1)根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，分別畫出a-F圖象和a-圖象.(2)由圖象可以判定：當(dāng)M一定時(shí)，a與F的關(guān)系為___________；當(dāng)F一定時(shí)，a與M的關(guān)系為_____________.2.042.663.233.980.500.670.801.00表二(1)根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，分別畫出a-F圖象和a-圖象.【解析】本題主要考查本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理問題以及結(jié)合圖表綜合分析問題的能力.（1）分別畫出a-F與a-的坐標(biāo)，按表中數(shù)據(jù)進(jìn)行描點(diǎn)，作一直線，使直線經(jīng)過大多數(shù)點(diǎn)即可得到圖象，如圖甲、乙所示.【解析】本題主要考查本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理問題以及結(jié)合（2）由于圖線為直線，所以a與F成正比，a與M成反比.答案：（1）見解析圖(2)正比關(guān)系反比關(guān)系（2）由于圖線為直線，所以a與F成正比，a與M成反比.4.在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中(1)某小組得到一條打點(diǎn)的紙帶,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,如圖所示,計(jì)算D點(diǎn)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式,加速度的表達(dá)式.(2)另一小組在該實(shí)驗(yàn)中得到了如下一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)F/N0.1960.3920.3920.5880.588a/(m·s-2)0.250.580.901.201.53

4.在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中(2)另一小組在①請(qǐng)?jiān)谟覉D所示的坐標(biāo)系中畫出a—F圖線.②從圖中可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作中存在的問題可能是()A.實(shí)驗(yàn)中沒有平衡摩擦力B.實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過小C.實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大D.實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量發(fā)生變化AB①請(qǐng)?jiān)谟覉D所示的坐標(biāo)系中畫出a—F圖線.②從圖中可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)知識(shí)總結(jié)：方法總結(jié)：物體的加速度由所受到的合外力和自身的質(zhì)量決定?？刂谱兞糠?。知識(shí)總結(jié)：方法總結(jié)：物體的加速度由所受到的合外力和自身的質(zhì)量1、有時(shí)候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。9月-239月-23Monday,September11,20232、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。12:20:1212:20:1212:209/11/202312:20:12PM3、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。9月-2312:20:1212:20Sep-2311-Sep-234、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。12:20:1212:20:1212:20Monday,September11,20235、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。9月-239月-2312:20:1212:20:12September11,20236、意志堅(jiān)