運(yùn)動定律3 2探究af m關(guān)系

§2探究加速度a和力F、質(zhì)量m的關(guān)系復(fù)習(xí)提問1．“只有靜止或勻速直線運(yùn)動的物體才具有慣性”對嗎？2．“做變速運(yùn)動的物體慣性被克服了”對嗎？3．勻速行駛的火車內(nèi)水平桌面上放著一個小球，火車突然加速時小球如何運(yùn)動？為什么？4．怎樣才算改變物體運(yùn)動狀態(tài)？物體速度大小始終不變，狀態(tài)變了嗎？運(yùn)動狀態(tài)變化的快慢用什么物理量描述？5．（1）用大小不同的力去蹬一輛停著的自行車，什么情況下自行車起動較快（即加速度較大）？（2）用大小相同的力分別去蹬一輛不帶重物的自行車和一輛帶有重物的自行車，哪種情況下自行車獲得的加速度較大？（3）由此可得加速度大小可能跟哪些因素有關(guān)？一、探究物體a和哪些因素有關(guān)：控制變量法：(1)m不變時，研究a和F的關(guān)系；(2)F不變時，研究a和m的關(guān)系。合外力F質(zhì)量m實(shí)驗(yàn)裝置：小車（帶配重片）、導(dǎo)軌、定滑輪、砝碼、DIS系統(tǒng)（位移傳感器）研究對象：小車外力F：砝碼提供加速度a：位移傳感器來測量（一）a—F關(guān)系(當(dāng)m不變時)（1）測量小車的質(zhì)量m（含位移傳感器的發(fā)射器）。（2）測量鉤碼的重力（作為對小車的拉力F）。（3）用細(xì)線連接小車，跨過滑輪系住鉤碼。正確連接DIS系統(tǒng)并進(jìn)入本實(shí)驗(yàn)。（4）靜止釋放小車，讓其在拉力F的作用下運(yùn)動。DIS設(shè)備實(shí)時顯示并記錄小車的運(yùn)動狀態(tài)。（5）在電腦顯示的小車v-t圖像上選擇合適區(qū)域，計算機(jī)自動計算出所選區(qū)域的加速度值a。（6）將加速度a和拉力F記錄在表格中內(nèi)相應(yīng)的位置。（7）保持小車的質(zhì)量不變，多次改變鉤碼的大小重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到一系列數(shù)據(jù)（至少5組）。并畫出a-F圖像。12345…F(N)a(m/s2)a(m/s2)F(N)O結(jié)論：a∝F（二）a—m關(guān)系(當(dāng)F不變時)（1）測量小車的質(zhì)量m（含位移傳感器的發(fā)射器）。（2）測量鉤碼的重力（作為對小車的拉力F）。（3）用細(xì)線連接小車，跨過滑輪系住鉤碼。正確連接DIS系統(tǒng)并進(jìn)入本實(shí)驗(yàn)。（4）靜止釋放小車，讓其在拉力F的作用下運(yùn)動。DIS設(shè)備實(shí)時顯示并記錄小車的運(yùn)動狀態(tài)。（5）在電腦顯示的小車v-t圖像上選擇合適區(qū)域，計算機(jī)自動計算出所選區(qū)域的加速度值a。（6）將加速度a和小車質(zhì)量m記錄在表格中內(nèi)相應(yīng)的位置。（7）保持砝碼的質(zhì)量不變，多次改變小車的質(zhì)量大?。ㄅ渲仄瑪?shù)量），并重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到一系列數(shù)據(jù)（至少5組）。并畫出a-m圖像。（8）用化曲為直的方法，重新繪制a-1/m圖像，得到一條直線。12345…m(kg)a(m/s2)a(m/s2)m(kg)Oa(m/s2)1/m(kg-1)O結(jié)論：a∝1/m實(shí)驗(yàn)探討：1小車和砝碼分別如何受力？3小車受到導(dǎo)軌的摩擦力怎么辦？2砝碼自身的重力和對小車的拉力F是否相等？砝碼質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量！清潔導(dǎo)軌，甚至可以抬高傾斜導(dǎo)軌，使小車能勻速滑下m砝gFm車gNF二、牛頓第二定律m不變時，a和F成正比；F不變時，a和m成反比。1在國際單位制下，力的單位是N，質(zhì)量的單位是kg，加速度的單位是m/s2，則k=1，無單位。物體的加速度跟合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。2力的單位牛頓，由牛二律來定義，使質(zhì)量1kg的物體產(chǎn)生加速度

1m/s2，所需的力為1N。3物體自由落體時，由牛二律，有G=mg，可見g=9.8N/kg實(shí)則是重力加速度。例：10N的力能使5kg物體產(chǎn)生多大加速度？能使重為1N