4.2實驗探究加速度與力質量的關系課件高一上學期物理人教版2

4.2實驗：探究加速度與力、質量的關系學習目標

猜想與假設物體運動狀態(tài)發(fā)生改變速度發(fā)生了改變產生了加速度與力和質量有關是否有關？加速度與力、質量之間有什么樣的定量關系呢？實驗目的與方法控制變量的方法是指在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規(guī)律的獨立因素加以人為控制，使其中只有一個因素按照特定的要求發(fā)生變化，而其他因素保持不變，以利于尋找事物發(fā)展變化的規(guī)律的方法。定量分析a、F、m的關系。實驗目的：實驗方法：控制變量法實驗中需要測量哪些物理量？用什么測量工具，如何進行測量？實驗思路與裝置（1）保持物體質量

m

不變，改變物體受力，測

a、F;（2）保持物體所受拉力

F

不變，改變物體質量，測

a、m.探究思路：探究裝置：物理量的測量測量工具：天平可通過增減在小車上的砝碼的數(shù)量來實現(xiàn)對小車質量的改變。質量的測量注意砝碼與槽碼的區(qū)別物理量的測量方法二：將打點計時器連在小車上，根據(jù)紙帶上打出的點可測量加速度；方法一：小車做初速度為零的勻加速直線運動，則可利用刻度尺測量位移和秒表測量時間，然后由公式a=(2x)/t2可算出;方法三：利用比值法。由于a=(2x)/t2測出兩個初速度為零的勻加速運動在相同時間內發(fā)生的位移

x1、x2，位移之比就是加速度之比加速度的測量物理量的測量TT1.如何給小車施加一個可以測量的恒力T呢？直接用彈簧測力計拉小車，可以嗎？還是借助定滑輪和鉤碼來拉？

m0g2.細線給小車提供的拉力是小車受到合力嗎？不計摩擦，小車：F合=T≈m0g計摩擦，小車：F合=T-f≠T如何才能消除摩擦力的影響呢？力的測量條件：槽碼的質量要比小車的質量小很多物理量的測量平衡摩擦力：把軌道的一端墊高，使重力的分力

Gsinθ與摩擦力Ff平衡。具體操作：先不加細線，調整軌道，使小車剛好能勻速下滑（紙帶上打出間隔均勻的點）。如果再加上細線，細線的拉力就等于小車受到的合力。GcosθGsinθGθθFNFf一次補償，多次測量平衡摩擦力進行實驗實驗設計1：用阻力補償法探究加速度與力、質量的關系(1)實驗器材：小車,砝碼,槽碼,細線,一端附有定滑輪的長木板,墊木,電磁打點計時器,低壓交流電源,導線兩根,紙帶,復寫紙,托盤天平,米尺。(2)實驗步驟：①稱量質量——用天平測量槽碼的質量m0和小車的質量M0。進行實驗②安裝器材——按照如圖所示裝置把實驗器材安裝好,只是不把懸掛小盤的細線系在小車上(即不給小車牽引力)。③補償阻力——在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,反復移動薄木塊的位置,直至小車在斜面上運動時可以保持勻速運動狀態(tài)。打點計時器懸掛物小車紙帶進行實驗平衡摩擦力進行實驗保持質量不變，探究加速度與力的關系進行實驗④讓小車靠近打點計時器,掛上槽碼,先接通電源,再讓小車拖著紙帶在木板上勻加速下滑,打出一條紙帶。計算槽碼的重力,即為小車所受的合外力,由紙帶計算出小車的加速度,并把力和對應的加速度填入表1中。⑤改變槽碼的個數(shù),重復步驟4,并多做幾次。實驗次數(shù)加速度a/(m·s-2)小車受力F/N1

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表一進行實驗次數(shù)懸掛物的質量m0/kg小車受的拉力F/N小車的加速度a/m·s-210.00840.08230.39520.00960.09410.44930.01090.10680.50640.01210.11860.55950.01340.13130.615a/m·s-2F/N①保持質量不變，探究加速度與力的關系圖像法(3)數(shù)據(jù)分析進行實驗質量一定加速度與力成正比a/m·s-2F/N進行實驗次數(shù)小車的質量m/kg小車的加速度a/m·s-210.2000.45620.2500.36430.3000.32240.3500.27850.4000.242a/m·s-2m/kg②保持力不變，探究加速度與質量的關系進行實驗a/m·s-2m/kg/kga/m·s-2化曲為直進行實驗次數(shù)小車的質量m/kg小車質量倒數(shù)

/kg小車的加速度a/m·s-210.2005.000.45620.2504.000.36430.3003.330.32240.3502.860.27850.4002.500.242/kga/m·s-2注意事項（1）平衡摩擦力時不要掛小盤，一次實驗只需要平衡一次摩擦力。（2）實驗中必須滿足小車和小車上所加砝碼的總質量遠大于重物和小盤的總質量。（3）每次開始時小車應盡量靠近打點計時器(或盡量遠離帶滑輪的一端)，且在小車到達滑輪前應按住小車。（4）作圖線時，要使盡可能多的點落在所作直線上，不在直線上的點應盡可能對稱分布在所作直線兩側，離直線較遠的點應舍去。實驗結論（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的定量關系：2.F一定，加速度a與m的定量關系:加速度與力、質量之間的關系：還有沒有其他設計方案呢？課堂小結實驗：探究加速度與力、質量的關系創(chuàng)設情景，提出問題物體加速度的大小與什么物理量有關如何研究加速度與力、質量的關系制訂方案，設計實驗研究加速度與物體受力的關系研究加速度與質量的關系分組實驗