探究加速度与力质量的关系.ppt

实验：探究加速度与力、质量的关系,问题,物体运动状态变化的快慢和什么有关？,1、质量,2、受力,例如：一般小汽车从静止加速到100km/h，只需十几秒的时间，而满载人的小汽车加速就比较慢。,例如：竞赛用的小汽车，质量不很大，却安装着强大的发动机，可以获得很大的加速度。,生 活 再 现,m,m,F1,F2,m1,m2,F,F,F1F2,m1m2,1.加速度与合外力的关系,实验基本思路：保持物体的质量 不变，测量物体在不同的合力作 用下物体的加速度，分析加速度 与合外力的关系。,采用控制变量法验证,结论：当物体质量一定时，物体的加速 度应该随着力的增大而增大。,2.加速度与质量的关系,实验的基本思路：保持物体所受的合外力相同，测量不同质量的物体在该力的作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。,结论：当力大小相同时，物体的质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小。,注意：这里的力指的是物体所受的合外力。,总结：影响加速度的因素有哪些？,1.力,2.质量,猜想：,物体的加速度与力、质量有什么定量关系？,实验的基本思路是什么呢？,控制变量法,“a”与“F”、“m” 二个物理量均有关系， 怎么探究它们之间的关系呢？,实验的探究思路确定为两个方面： 一是保证质量不变，探究加速度与力的关系； 二是保证力不变，探究加速度与质量的关系。,一、研究方法,实 验 探 究,思考？,质量、力与加速度分别如何测量？,质 量 天平,恒 力弹簧测力计,加速度打点计时器,方案一：小车、打点计时器、纸带、长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平，弹簧测力计研究小 车运动。从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a。,实验方案,方案二：,课本上参考案例中的实验方案,由于两小车同时启动、同时停止,故运动时间相同,实验方案二：,实验器材：小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、小盘、天平、刻度尺、宽口夹子。,方案二：两小车对比,砝码 F1,参照小车m,实验小车m,砝码 F2,怎样提供并测量物体所受的恒力？,思考,1、平衡摩擦：使小车在不放砝码时近似做匀速 直线运动。 2、桶和砝码的质量要比小车的质量小很多。,1.摆放好实验装置，平衡摩擦力。 2.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码，将车拉 到打点计时器附近。 3.打开打点计时器电源，再释放小车，得到纸带， 并在纸带上计下钩码重量。 4.改变钩码的重量，重复以上的步骤2-3多次。 5.设计表格，记录实验数据。,实验步骤,实验方案一,数据处理,保持物体的质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系：,图表法,实验结论：当物体质量一定时，加速度与力成正比。,探究二：加速度与质量的关系,保持物体的受力F不变,改变小车的质量,分析不同质量的小车在相同的力的作用下,加速度与质量的关系.（实验前要测出小车的净重）,点评： 1、实验数据处理最好运用图表、图线及拟合线 性方程。 2、应灵活运用数学工具处理非线性关系的数 据。如变 a-m 图象为 a1/m 图象，即 “变曲为直”。,当外力F一定时， 物体的加速度与其质量成反比， 即：,总结：,实验后反思总结,一.平衡摩擦力时,不把悬挂重物用细绳通过定滑轮系在小车上,即不对小车施加拉力.在木板无滑轮的一端下面垫一薄木块,反复移动其位置,直到拖在小车后面的纸带上打出的点距均匀为止.,二.实验时,应先接通电源,待打点计时器工作稳定后再放开小车,三.实验要求重物的质量远小于小车的质量,因为只有这样,细绳对小车的拉力才近似等于重物的重力.,1.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，关于平 衡摩擦力的说法中正确的是( ) A.“平衡摩擦力”的本质就是让小车受到的摩擦力为零 B.“平衡摩擦力”的本质就是使小车所受的重力沿斜面 方向的分力与所受到的摩擦阻力相平衡 C.“平衡摩擦力”的目的就是要使小车所受的合力等于 所挂砝码通过细绳和滑轮对小车施加的拉力 D.“平衡摩擦力”是否成功，可根据小车拖动的由打点 计时器打出的纸带上的点迹间距是否均匀来确定,BCD,2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中备有下列器材： A.打点计时器;B.天平;C.秒表;D.低压交流电源;E.电池;F.纸带;G.细绳、砝码、小车、小盘；H.薄木板;I.装有细砂的小桶 其中多余的器材是_； 缺少的器材是_. 【解析】多余的器材是秒表、电池；缺少的是刻度尺、一端带滑轮的长木板. 答案：C、E 刻度尺、一端带滑轮的长木板,3.在“探究加速度与力、质量关系”的实验中 (1)某小组得到一条打点的纸带,相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,如图所示,计算D点的瞬时速度的表达式,加速度的表达式.,(2)另一小组在该实验中得到了如下一组实验数 据,请在右图所示