實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力-質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)資料

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)(yùndòng)狀態(tài)變化速度(sùdù)變化加速度力迫使表現(xiàn)為產(chǎn)生產(chǎn)生力是產(chǎn)生(chǎnshēng)加速度的原因第一頁，共20頁。問題影響物體(wùtǐ)加速度的因素？生活實(shí)例物體的加速度與物體所受外力以及物體的質(zhì)量(zhìliàng)有關(guān)事實(shí)(shìshí)說明：m一定時(shí)，F(xiàn)大，加速度大F一定時(shí)，m大，加速度小a、F、m

間的定關(guān)系？第二頁，共20頁。猜想基于(jīyú)簡單的原則m一定(yīdìng)時(shí)，F(xiàn)大，加速度大a∝F猜F一定(yīdìng)時(shí)，m大，加速度小猜a∝1m—第三頁，共20頁。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(fēnxī)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(wèntí)1如何(rúhé)測量加速度？問題2如何測量小車受到的拉力？問題3如何減小摩擦力的影響？第四頁，共20頁。實(shí)驗(yàn)(shíyàn)裝置圖方案(fāngàn)一：第五頁，共20頁。實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)過程3（1）用天平測出小車(xiǎochē)和小盤的質(zhì)量M和m，并把數(shù)據(jù)記錄下來(要求：M>>m)說明：M為小車(xiǎochē)以及小車(xiǎochē)上的砝碼的總質(zhì)量m為小盤以及小盤上的砝碼的總質(zhì)量注意:只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量時(shí),小車所受拉力F才近似等于(děngyú)盤和砝碼的總重力.即M>>m時(shí)，F(xiàn)=mg第六頁，共20頁。實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)過程3（1）用天平測出小車(xiǎochē)和小盤的質(zhì)量M和m，并把數(shù)據(jù)記錄下來(要求：M>>m)（2）按實(shí)驗(yàn)裝置(zhuāngzhì)圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，但不要把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上（3）平衡(pínghéng)摩擦力（4）把細(xì)繩系在小車上，并繞過定滑輪，先接通電源再放開小車，取下紙帶，并標(biāo)注牽引力（5）保持小車質(zhì)量不變，在小盤內(nèi)放入質(zhì)量為m1

的小物體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)（6）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)多次后，停止實(shí)驗(yàn)，整理器材第七頁，共20頁。實(shí)驗(yàn)探究數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)采集1在上述實(shí)驗(yàn)的每條紙帶上都選取一段比較理想（一般舍頭去尾）的部分，選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量相應(yīng)的位移，計(jì)算(jìsuàn)打每條紙帶的加速度ai(i=1、2、……)，并記錄在表格中小車質(zhì)量M=kg次數(shù)牽引力F/NF=(m+mi)g加速度a/（m/s2）12345第八頁，共20頁。實(shí)驗(yàn)探究數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)分析2用縱坐標(biāo)表示(biǎoshì)加速度a，橫坐標(biāo)表示(biǎoshì)牽引力F作a—F圖象次數(shù)牽引力F/N加速度a123450.200.300.400.500.600.300.100.150.210.26F/Na/m·s－200.100.200.300.400.200.400.60a—F圖象(túxiànɡ)是一條過原點(diǎn)的傾斜直線a∝F第九頁，共20頁。實(shí)驗(yàn)探究加速度a

與物體的質(zhì)量m的關(guān)系控制變量1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)保持(bǎochí)小車所受合外力不變，改變小車的質(zhì)量m，分析加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系裝置設(shè)計(jì)2第十頁，共20頁。實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)過程3（1）用天平測出小車質(zhì)量(zhìliàng)M，并把數(shù)據(jù)記錄下來（2）按實(shí)驗(yàn)裝置圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝(ānzhuāng)好，但不要把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上（3）平衡(pínghéng)摩擦力（4）把細(xì)繩系在小車上，并繞過定滑輪，先接通電源再放開小車，取下紙帶，標(biāo)注小車質(zhì)量（5）保持小盤質(zhì)量不變，在小車增加砝碼質(zhì)量為

m1，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)（6）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)多次后，停止實(shí)驗(yàn)，整理器材第十一頁，共20頁。實(shí)驗(yàn)探究數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)采集1在上述實(shí)驗(yàn)的每條紙帶上都選取一段比較理想（一般(yībān)舍頭去尾）的部分，選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量相應(yīng)的位移，計(jì)算打每條紙帶的加速度ai(i=1、2、……)，并記錄在表格中牽引力F=N次數(shù)小車質(zhì)量m

=(M+mi)/Kg加速度a/m·s－212345第十二頁，共20頁。實(shí)驗(yàn)探究數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)分析2次數(shù)小車質(zhì)量m加速度a12345問題(wèntí)1a—m為曲線能否(nénɡfǒu)說明a與m成反比？問題(wèntí)2如何進(jìn)步研究？a0m第十三頁，共20頁。a0mm1實(shí)驗(yàn)結(jié)論3a—圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜直線1—m說明(shuōmíng)：在牽引力一定時(shí)，a與m成反比第十四頁，共20頁。氣墊導(dǎo)軌裝置(zhuāngzhì)你是否還有其他的實(shí)驗(yàn)(shíyàn)方案?第十五頁，共20頁。第十六頁，共20頁。當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(xiǎochē)的質(zhì)量時(shí)，小車(xiǎochē)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(pínghéng)摩擦力問題第十七頁，共20頁。Fa0某同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出a-F圖線，表明實(shí)驗(yàn)(shíyàn)中的問題是:沒有(méiyǒu)平衡掉摩擦力第十八頁，共20頁。Fa0a0mm11、要平衡(pínghéng)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