高一物理探究加速度與力以及質(zhì)量的的關(guān)系ppt課件

1、第四章第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律動(dòng)力學(xué)的奠基者動(dòng)力學(xué)的奠基者 英國(guó)科學(xué)家牛頓英國(guó)科學(xué)家牛頓(1643-1727)牛頓第一定律：一切物體總堅(jiān)牛頓第一定律：一切物體總堅(jiān)持勻速直線運(yùn)動(dòng)形狀或靜止形持勻速直線運(yùn)動(dòng)形狀或靜止形狀狀,除非作用在它上面的力迫使除非作用在它上面的力迫使它改動(dòng)這種形狀。它改動(dòng)這種形狀。牛頓第一定律：一切物體總堅(jiān)牛頓第一定律：一切物體總堅(jiān)持勻速直線運(yùn)動(dòng)形狀或靜止形持勻速直線運(yùn)動(dòng)形狀或靜止形狀狀,除非作用在它上面的力迫使除非作用在它上面的力迫使它改動(dòng)這種形狀。它改動(dòng)這種形狀。力是產(chǎn)生加速度的緣由力是產(chǎn)生加速度的緣由加速度加速度a a與力與力F F有有關(guān)關(guān)加速度加速度a a與與

2、質(zhì)量質(zhì)量m m有關(guān)有關(guān)F1賽車(chē)從賽車(chē)從0加速到時(shí)速加速到時(shí)速100公里只需公里只需2.3秒秒質(zhì)量是慣性大小的量度質(zhì)量是慣性大小的量度 物體的加速度a與所遭到的合外力F、物體質(zhì)量m有怎樣的定量關(guān)系？研討方法：研討方法：堅(jiān)持堅(jiān)持m不變，研討不變，研討a 與與F的關(guān)系的關(guān)系; 堅(jiān)持堅(jiān)持F不變，研討不變，研討a與與m的關(guān)系。的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證思索：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思索：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?現(xiàn)實(shí)是不是這樣呢？現(xiàn)實(shí)是不是這樣呢？m一定，一定， a F； F一定，一定， a1/m。明確幾個(gè)問(wèn)題明確幾個(gè)問(wèn)題:2.如何由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論?1.怎樣設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?1.丈量哪些量?2.怎樣丈量?數(shù)據(jù)處置：m不變時(shí)，a與F關(guān)系

3、；F不變時(shí)，a與m關(guān)系。 a、F、m m： a:F:天平求出物體所受的合力實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì): 參考方案一參考方案一:用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探求用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探求小車(chē)小車(chē):打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:丈量小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度丈量小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度鉤碼鉤碼:重力提供拉力重力提供拉力研討對(duì)象研討對(duì)象,可用天平稱(chēng)其質(zhì)量可用天平稱(chēng)其質(zhì)量合力合力F=?GFNFf平衡摩擦力： 鉤碼重力近似等于繩子拉力，用以表示小車(chē)遭到鉤碼重力近似等于繩子拉力，用以表示小車(chē)遭到的合外力的合外力FGG1FNfG1平衡摩擦力平衡摩擦力f。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟:1.用天平測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量。用天平測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量。2.安裝好實(shí)驗(yàn)安裝，在小車(chē)上裝好紙帶，

4、紙帶另一端穿安裝好實(shí)驗(yàn)安裝，在小車(chē)上裝好紙帶，紙帶另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器限位孔，調(diào)整木板傾斜程度，平衡摩擦力。過(guò)計(jì)時(shí)器限位孔，調(diào)整木板傾斜程度，平衡摩擦力。3.控制小車(chē)質(zhì)量不變，用細(xì)線將鉤碼與小車(chē)相連鉤碼控制小車(chē)質(zhì)量不變，用細(xì)線將鉤碼與小車(chē)相連鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，翻開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放小車(chē)，質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，翻開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放小車(chē)，測(cè)出一組數(shù)據(jù)。測(cè)出一組數(shù)據(jù)。4.改動(dòng)鉤碼質(zhì)量，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。改動(dòng)鉤碼質(zhì)量，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。5.控制鉤碼質(zhì)量不變，改動(dòng)小車(chē)質(zhì)量，再測(cè)幾組數(shù)據(jù)?？刂沏^碼質(zhì)量不變，改動(dòng)小車(chē)質(zhì)量，再測(cè)幾組數(shù)據(jù)。演示實(shí)驗(yàn)：探求加速度演示實(shí)驗(yàn)：探求加速度a與力與力F的關(guān)系的關(guān)系Excel數(shù)據(jù)處置

5、數(shù)據(jù)采集與處置數(shù)據(jù)采集與處置演示實(shí)驗(yàn)：探求加速度演示實(shí)驗(yàn)：探求加速度a與質(zhì)量與質(zhì)量m的關(guān)系的關(guān)系Excel數(shù)據(jù)處置數(shù)據(jù)采集與處置數(shù)據(jù)采集與處置實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：m一定時(shí)，aFF一定時(shí)，a1/m實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)二：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)二： 設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案堅(jiān)持小車(chē)質(zhì)量不變不變堅(jiān)持力光電門(mén)光電門(mén)數(shù)字計(jì)時(shí)器數(shù)字計(jì)時(shí)器拓展探求拓展探求光電門(mén)光電門(mén)1 1光電門(mén)光電門(mén)2 2擋光板擋光板xX/t參考方案三參考方案三:利用氣墊導(dǎo)軌來(lái)探求利用氣墊導(dǎo)軌來(lái)探求2222021()()22xxvvttaxxttxtxtvva120課堂小結(jié)課堂小結(jié) 本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)為根據(jù)，采用控制變本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)為根據(jù)，采用控制變量法進(jìn)

6、展研討，根據(jù)已掌握的物理知量法進(jìn)展研討，根據(jù)已掌握的物理知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探求物理規(guī)律是物識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探求物理規(guī)律是物理學(xué)研討的重要方法。理學(xué)研討的重要方法。1關(guān)于關(guān)于“探求加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，以探求加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法中符合實(shí)踐的是下說(shuō)法中符合實(shí)踐的是 ()A經(jīng)過(guò)同時(shí)改動(dòng)小車(chē)的質(zhì)量經(jīng)過(guò)同時(shí)改動(dòng)小車(chē)的質(zhì)量m及遭到的拉力及遭到的拉力F的研討，的研討，能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系B經(jīng)過(guò)堅(jiān)持小車(chē)質(zhì)量不變，只改動(dòng)小車(chē)的拉力的研討，經(jīng)過(guò)堅(jiān)持小車(chē)質(zhì)量不變，只改動(dòng)小車(chē)的拉力的研討，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系就可以

7、歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系C經(jīng)過(guò)堅(jiān)持小車(chē)受力不變，只改動(dòng)小車(chē)質(zhì)量的研討，經(jīng)過(guò)堅(jiān)持小車(chē)受力不變，只改動(dòng)小車(chē)質(zhì)量的研討，就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系D先不改動(dòng)小車(chē)質(zhì)量，研討加速度與力的關(guān)系；再不先不改動(dòng)小車(chē)質(zhì)量，研討加速度與力的關(guān)系；再不改動(dòng)受力，研討加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加改動(dòng)受力，研討加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系課堂練習(xí)課堂練習(xí)2 2、在做、在做“探求加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，探求加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)， 某學(xué)生將某學(xué)生將實(shí)驗(yàn)安裝如下圖安裝，預(yù)備接通電

8、源后開(kāi)場(chǎng)做實(shí)驗(yàn)，但他的安實(shí)驗(yàn)安裝如下圖安裝，預(yù)備接通電源后開(kāi)場(chǎng)做實(shí)驗(yàn)，但他的安裝圖中有兩個(gè)明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)他指出來(lái)：裝圖中有兩個(gè)明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)他指出來(lái)：1 2沒(méi)有平衡摩擦力沒(méi)有平衡摩擦力打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)運(yùn)用低壓交流電源打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)運(yùn)用低壓交流電源3某同窗在某同窗在“探求加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得探求加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得小車(chē)的加速度小車(chē)的加速度a和拉力和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：的數(shù)據(jù)如下表所示：F/N0.200.300.400.500.60a/(ms2)0.110.190.290.400.51(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖實(shí)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖實(shí)49所示的坐標(biāo)中作出所示的坐標(biāo)中作出a

9、F圖象；圖象；(2)圖象的斜率的物理意義是圖象的斜率的物理意義是_；(3)圖象圖象(或延伸線或延伸線)與與F軸的截距的物理意義是軸的截距的物理意義是_；(4)小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量為小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量為_(kāi) kg.解析：解析：(1)選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，作出選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，作出aF圖象如下圖圖象如下圖(2)由由FMa得得aF/M ，可見(jiàn)圖象的斜率為小車(chē)和砝碼的總，可見(jiàn)圖象的斜率為小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量的倒數(shù)質(zhì)量的倒數(shù)(3)圖象與圖象與F軸的截距表示加速度恰好為零時(shí)的拉力，也即是小軸的截距表示加速度恰好為零時(shí)的拉力，也即是小車(chē)遭到的阻力，大小為車(chē)遭到的阻力，大小為0.1 N.(4)由圖可知圖線斜率由圖可知圖線斜率k1(kg1)