高一物理必修一探究加速度與力、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)系物理必修1·第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律2021/5/91力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因嗎?力的作用是什么?力的作用是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量是:速度2021/5/92運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的快慢實(shí)質(zhì)就是速度變化的快慢用什么物理量來描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的快慢?加速度2021/5/93復(fù)習(xí)思考2實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系牛頓第一定律從牛頓第一定律你能做出那些思考？物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因是什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化速度變化加速度力迫使表現(xiàn)為產(chǎn)生產(chǎn)生力是產(chǎn)生加速度的原因2021/5/94物體的加速度與什么因素有關(guān)?2021/5/95

第章牛頓運(yùn)動(dòng)定律四思考與討論

如果你是法拉利賽車的設(shè)計(jì)師你會(huì)作什么樣的改進(jìn)讓賽車啟動(dòng)更快?演示強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī),提供很大的牽引力盡量輕的車身2021/5/96物體的加速度a可能和哪些因素有關(guān)?思考mF1mF2F1<F2m2Fm1<m2m1F結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度隨著力的增大而增大。結(jié)論：當(dāng)力一定時(shí)，物體的加速度隨著質(zhì)量的增大而減小。注意：這里的力指的是物體所受的合力2021/5/97加速度a與力F

、質(zhì)量m存在怎樣的定量關(guān)系呢?2021/5/98應(yīng)該采用什么樣的物理方法來研究a與F、m的定量關(guān)系呢?保持m不變，研究a與F的關(guān)系;保持F不變，研究a與m的關(guān)系。研究方法：控制變量法一、確定研究方法:2021/5/99問題3：

質(zhì)量、力與加速度分別如何測(cè)量？

質(zhì)量——天平

力——鉤碼重力（近似）

加速度？

2021/5/910怎樣來比較物體運(yùn)動(dòng)的加速度的大小呢？

研究對(duì)象小車的加速度a是根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)公式X=at2/2，t相同時(shí)，通過比較X的大小來比較a的大小2021/5/911若vo=0由x=at2/2有：a1/a2=x1/x22021/5/912方案一：以小車、一端帶滑輪的長(zhǎng)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)。實(shí)驗(yàn)方案注意:只有當(dāng)盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí),小車所受拉力才近似等于盤和砝碼的總重力.2021/5/913實(shí)驗(yàn)方案保持m不變保持F不變2021/5/914小車1小車2次數(shù)拉車砝碼（g）位移x1/cm拉車砝碼（g）位移x2/cm12345供參考二：2021/5/915小車1小車2次數(shù)小車質(zhì)量（g）位移x1/cm小車質(zhì)量（g）位移x2/cm12345供參考二：2021/5/916F2/F1x2/x10次數(shù)1234探究加速度與力的關(guān)系x2x1F2F1Faa1a22021/5/917x2/x10探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系次數(shù)1234M2/M1x2x1M2M1M1/M2M1M2am1a1a22021/5/918實(shí)驗(yàn)探究加速度a

與合外力F

的關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)保持物體質(zhì)量不變，改變物體所受外力，分析加速度a與外力F的關(guān)系控制變量1裝置設(shè)計(jì)2紙帶小車托盤問題1如何測(cè)量加速度？問題2如何測(cè)量小車受到的拉力？問題3如何減小摩擦力的影響？2021/5/919方案二：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、刻度尺、天平為器材，研究小車運(yùn)動(dòng)。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(cè)出小車的質(zhì)量m2021/5/920小車小車次數(shù)拉車砝碼（g）加速度a(m/s2)小車質(zhì)量(g)加速度a(m/s2)12345供參考二：2021/5/921氣墊導(dǎo)軌裝置你是否還有其他的實(shí)驗(yàn)方案?2021/5/9222021/5/923當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，小車與木板間的摩擦阻力就不能忽略了,這個(gè)問題如何解決？

平衡摩擦力問題2021/5/924Fa0某同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出a-F圖線，表明實(shí)驗(yàn)中的問題是:沒有平衡掉摩擦力2021/5/925Fa0a0mm11、要平衡小車的摩擦力;2、拉小車的鉤碼質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量;3、圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)技巧.課堂小結(jié)2021/5/926加速度a與所受合力F的定量關(guān)系實(shí)驗(yàn)：保持兩小車的質(zhì)量m相等，改變拉力（如F1為F2兩倍）比較其在相等時(shí)間t內(nèi)通過的位移S1和S2。結(jié)論：相等時(shí)間t內(nèi)S1為S2兩倍即：a1為a2兩倍

2021/5/927加速度a與質(zhì)量m的定量關(guān)系實(shí)驗(yàn)：保持兩小車的拉力F相等，改變小車的質(zhì)量（如m1為m2兩倍）比較其在相等時(shí)間t內(nèi)通過的位移S1和S2。結(jié)論：相等時(shí)間t內(nèi)S2為S1兩倍即：a2為a1兩倍2021/5/928牛頓第二定律用F表示物體所受合力的大小，a表示物體獲得的加速度大小，m表示物體的質(zhì)量，則：

物體的加速度a跟所受合外力F成正比，跟物體的質(zhì)量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．2021/5/929牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式質(zhì)量為１ｋｇ的物體，獲得１ｍ/ｓ2的加速度時(shí)，受到的合外力為k值,若F定為１Ｎ2021/5/930牛頓第二定律的理解同體性：

公式中Ｆ、ｍ、ａ必須是同一研究對(duì)象正比性：

a與合外力F成正比，與質(zhì)量m成反比矢量性：

a與合外力F的方向始終相同瞬時(shí)性：

a和合外力F是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，某一時(shí)刻的力決定了這一時(shí)刻的加速度，如合外力F隨時(shí)間變化，a也隨時(shí)間變化，只有合外力F恒定