加速度與力質(zhì)量的關(guān)系

1、復(fù)習(xí)思考：復(fù)習(xí)思考：？ 物體物體的改變指的是物體的的改變指的是物體的發(fā)生了變化發(fā)生了變化力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因力力運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化速度變化速度變化vat產(chǎn)生加速度產(chǎn)生加速度力是產(chǎn)生加速度的原因力是產(chǎn)生加速度的原因F1F2m1m2mF1mF2m1Fm2F定性討論定性討論定性討論定性討論討論討論1：加速度的大小與力有什么關(guān)系？：加速度的大小與力有什么關(guān)系？討論討論2：加速度的大小與質(zhì)量有什么關(guān)系？：加速度的大小與質(zhì)量有什么關(guān)系？結(jié)論：物體受力相同時(shí)，質(zhì)量越大，加速度越小。結(jié)論：物體受力相同時(shí)，質(zhì)量越大，加速度越小。結(jié)論：對(duì)同一物體，受力越大，加速度越大。結(jié)論：

2、對(duì)同一物體，受力越大，加速度越大。加速度加速度與與力力和和質(zhì)量質(zhì)量有關(guān)有關(guān)定量關(guān)系定量關(guān)系猜測(cè)：猜測(cè)：？?2FaFa或？或211mamaa、F、m的關(guān)系的關(guān)系1、研究目的、研究目的 ： 定量分析定量分析a、F、m的關(guān)的關(guān)系系2、研究方法、研究方法 ： A、m一定時(shí)，一定時(shí)，a與與F的定量關(guān)系的定量關(guān)系B、F一定時(shí)，一定時(shí)，a與與m的定量關(guān)系的定量關(guān)系二、如何設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？二、如何設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？方案一：方案一： 小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線、砝碼、刻度尺、天平為器材器材，研究小車運(yùn)動(dòng)。用天平測(cè)出小車的質(zhì)量m1，把砝碼的總重力當(dāng)作小車受到的拉力F,從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶

3、上測(cè)出s, 由s=at2計(jì)算出小車的加速度a。 可能的實(shí)驗(yàn)方案（一）可能的實(shí)驗(yàn)方案（一）方案二：方案二：以小車、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、以小車、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線、砝碼、刻度尺、天平、夾子為實(shí)驗(yàn)器細(xì)線、砝碼、刻度尺、天平、夾子為實(shí)驗(yàn)器材，研究小車的運(yùn)動(dòng)，利用兩小車位移之比材，研究小車的運(yùn)動(dòng)，利用兩小車位移之比就等于加速度之比來(lái)研究加速度與力和質(zhì)量就等于加速度之比來(lái)研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。的關(guān)系。 可能的實(shí)驗(yàn)方案（二）可能的實(shí)驗(yàn)方案（二）1、控制、控制m相同，探討相同，探討加速度加速度a與與F的關(guān)系的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方案（二）原理：實(shí)驗(yàn)方案（二）原理：如圖所示如圖所示x1x2F1F2F1,

4、 F2，在相同在相同的時(shí)間內(nèi)的時(shí)間內(nèi):x1= a1t221x2 = a2t221a1/ a2=x1/x2測(cè)量出測(cè)量出x1 、x2 模擬實(shí)驗(yàn)演示模擬實(shí)驗(yàn)演示2、控制、控制F相同，探討相同，探討加速度加速度a與與m的關(guān)系的關(guān)系實(shí)驗(yàn)過(guò)程：結(jié)論：結(jié)論：2121tas 212tsa 2s2s22212tas 224tsa 結(jié)論：結(jié)論：比較以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，得：比較以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，得：122aa MmgMFa1MmgMFa22Fa當(dāng)當(dāng)物體質(zhì)量物體質(zhì)量M不變時(shí)，不變時(shí)，返回保持物體的保持物體的質(zhì)量不變質(zhì)量不變，測(cè)量物體在不同的力，測(cè)量物體在不同的力作用下的加速度，分析加速度與力的關(guān)系作用下的加速度，分析加速度與力

5、的關(guān)系小車質(zhì)量小車質(zhì)量M=M= g,g,小車上砝碼質(zhì)量小車上砝碼質(zhì)量m=m= g g次次數(shù)數(shù)小車小車1 1小車小車2 212345位移位移x x1 1/cm/cm位移位移x x2 2/cm/cmmm2 2/g/g ( (表表示示F F2 2大小大小) )盤中砝碼盤中砝碼質(zhì)量質(zhì)量mm2 2/g/g 200 200 0 050502020303040406060盤中砝碼盤中砝碼質(zhì)量質(zhì)量mm1 1/g/gmm1 1/g/g ( (表表示示F F1 1大小大小) )7070F F2 2 F F1 1x x2 2 / /x x1 10 0次數(shù)1234x x2 2x x1 1F F2 2F F1 1F F

6、a aa a1 1a a2 22s2s214tsa 21212tas 結(jié)論：結(jié)論：2221tas 222tsa 結(jié)論：結(jié)論：比較以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，得：比較以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，得：212aa MmgMFa1MmgMFa222aM1當(dāng)當(dāng)F一定時(shí)，一定時(shí)，小車質(zhì)量小車質(zhì)量M=M= g g, ,盤中砝碼質(zhì)量盤中砝碼質(zhì)量m=m= g g次次數(shù)數(shù)小車小車1 1小車小車2 212345(M+m(M+m1 1) )/g/g(M+m(M+m2 2) )/g/g保持物體所受的保持物體所受的力相同力相同，測(cè)量不同質(zhì)量的物，測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)體在該力作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系量的

7、關(guān)系 200 200 50 50車上砝碼車上砝碼質(zhì)量質(zhì)量m m1 1/g/g位移位移x x1 1/cm/cm1001005050150150200200250250車上砝碼車上砝碼質(zhì)量質(zhì)量m m2 2/g/g位移位移x x2 2/cm/cm小車小車1 1質(zhì)量質(zhì)量M M1 1小車小車2 2質(zhì)量質(zhì)量M M2 2300300 x x2 2 / /x x1 10 0次數(shù)1234MM2 2 MM1 1x x2 2x x1 1MM2 2MM1 1MM1 1 MM2 2MM1 1MM2 2a am m1 1a a1 1a a2 2質(zhì)量保質(zhì)量保持不變持不變合外合外力保力保持不持不變變方案二：方案二：小車、打點(diǎn)

8、計(jì)時(shí)器、紙帶、小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端一端帶滑輪的帶滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線、砝碼、鉤碼、刻長(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)。度尺、天平為器材，研究小車運(yùn)動(dòng)。方案三：方案三：小車、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)小車、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線、砝碼、鉤碼。利用頻閃照相，拍下小線、砝碼、鉤碼。利用頻閃照相，拍下小車運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，求出加速度車運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，求出加速度a a 。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mF F N Na/ a/m ms s -2 -20.150.150.300.300.450.450.600

9、.600.750.750 0.1 0.2 0.3 0 0.1 0.2 0.3 0.40.4 0.50.5當(dāng)小當(dāng)小車質(zhì)車質(zhì)量不量不變時(shí)變時(shí)次數(shù)次數(shù)F/NF/N a/m a/m s s -2 -21 12 23 34 45 50.10 0.10 0.1460.1460.20 0.20 0.3020.3020.30 0.30 0.4280.4280.40 0.40 0.5920.5920.50 0.50 0.7510.751m m kgkga/ a/m ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.2 0 0.2 0.40.4 0.6 0.8 0.6 0.8

10、 1.01.0 1.21.2a/ a/m ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 /kg /kg -1 -1m m1 1當(dāng)當(dāng)拉拉力力不不變變時(shí)時(shí)次數(shù)次數(shù)m/kgm/kga/m a/m s s -2 -21 12 23 34 45 5/kg /kg -1 -12.502.502.002.001.331.331.001.000.830.83m m1 10.400 0.400 0.8610.8610.500 0.500 0.6920.6920.750 0.750 0.470

11、0.4701.000 1.000 0.3520.3521.200 1.200 0.2900.290a/ a/m ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 1.0 1.5 2.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.52.5 /kg /kg -1 -1m m1 1數(shù)據(jù)處理：以a為縱坐標(biāo)，以F橫坐標(biāo)，或以a為縱坐標(biāo)，1m為橫坐標(biāo)，作出圖象都應(yīng)該是過(guò)原點(diǎn)的直線。 F F N Na/ a/m ms s - -2 20.150.150.300.300.450.450.600.600.750.750 0.1 0.2 0.3 0.40 0.1 0.2 0.

12、3 0.4 0.50.5a/ma/ms s-2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 1.0 1.5 2.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.52.5 /kg /kg -1 -1m m1 1實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Fama1（注意：這里的力指的是物體所受的（注意：這里的力指的是物體所受的合外力合外力）1、m一定，一定，加速度加速度a與與F的定量關(guān)系：的定量關(guān)系：2、F一定，一定，加速度加速度a與與m的定量關(guān)系的定量關(guān)系:注意事項(xiàng)： （1）平衡摩擦力時(shí)不要掛重物，整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變托盤和砝碼的質(zhì)量，還是改變小車及砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力. （2）平衡摩擦力后，每次實(shí)驗(yàn)必須在滿足小車和所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和托盤的總質(zhì)量的條件下進(jìn)行.只有如此，砝碼和托盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等. （3）小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且先接通電源再釋放小車. （4）作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)分布在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可