實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系課件高中物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

第二節(jié)

實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系第四章

運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系新知導(dǎo)入知識(shí)回顧1、牛頓第一定律的內(nèi)容是什么？一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。2、慣性與質(zhì)量的關(guān)系是什么？質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量越大慣性越大。由前面的學(xué)習(xí)可見(jiàn)，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，質(zhì)量大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變。這說(shuō)明，加速度與力、質(zhì)量之間必然存在一定的關(guān)系。下面我們我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)分別從兩方面來(lái)探究加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系：①加速度與力的關(guān)系；②加速度與質(zhì)量的關(guān)系新知導(dǎo)入物理量的測(cè)量1、質(zhì)量的測(cè)量托盤(pán)天平

為了改變小車(chē)的質(zhì)量，可以在小車(chē)中增減砝碼的數(shù)量。3、力的測(cè)量實(shí)驗(yàn)中的F是合力。FmgFNT

Ff平衡摩擦

把木板的一側(cè)墊高，以補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車(chē)的阻力及其他阻力。調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車(chē)在不受牽引時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。FfGFNyxT

調(diào)整角度另重力的分力等于阻力，這樣其它力平衡掉以后，相當(dāng)于小車(chē)只受拉力T，則拉力Ｔ為小車(chē)受的合力。實(shí)驗(yàn)中我們把小車(chē)受到的細(xì)線(xiàn)拉力看作等于鉤碼（或沙桶）的重力，其實(shí)相等嗎？只有在小車(chē)質(zhì)量Ｍ遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量ｍ時(shí)，細(xì)線(xiàn)拉力才近似等于鉤碼重力實(shí)驗(yàn)的三個(gè)關(guān)鍵：（１）平衡摩擦

（２）Ｍ＞＞ｍ

（３）細(xì)線(xiàn)與長(zhǎng)木板平行。三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析:

——參考方案一：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車(chē)：研究對(duì)象，可用天平稱(chēng)其質(zhì)量M.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度a.砝碼盤(pán)和砝碼：重力mg提供拉力合力F=?GFNFf161、探究加速度與合外力的關(guān)系（1）實(shí)驗(yàn)基本思路：保持物體的質(zhì)量不變，測(cè)量物體在不同的合力作用下物體的加速度，分析加速度與合外力的關(guān)系。17（2）

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄處理：F/Na/m·s-20實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)aF第一次第二次第三次（3）數(shù)據(jù)處理1．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄處理：M一定，a與F關(guān)系實(shí)驗(yàn)次數(shù)F(N)a(m/s2)123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751F/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5如何更直觀地處理數(shù)據(jù)？結(jié)論：M一定時(shí)，

a∝F192、加速度與質(zhì)量的關(guān)系（1）實(shí)驗(yàn)的基本思路：保持物體所受的合外力相同，測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力的作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。20（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)aM第一次第二次第三次1/Ma/m.s-20（3）數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄處理：F一定，a與M的關(guān)系次數(shù)m/kga/m·s-210.4000.86120.5000.69230.7500.47041.0000.35251.2000.2901/mkg-12.502.001.331.000.83m/kga/m·s-20.20.40.60.81.000.20.40.60.81.01.2a/m·s

-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5/kg-1m1結(jié)論：F一定時(shí)，

a∝1/MF/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5當(dāng)小車(chē)質(zhì)量不變時(shí)次數(shù)F/Na/m·s-2123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.7511.探究加速度與合力的關(guān)系如何更直觀地處理數(shù)據(jù)？m/kga/m·s-20.20.40.60.81.000.20.40.60.81.01.2當(dāng)拉力不變時(shí)次數(shù)m/kga/m·s-2123451/m(kg-1)2.502.001.331.000.830.4000.8610.5000.6920.7500.4701.000