好用42實驗探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

42探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系復習：力和運動的關(guān)系是怎樣的？力是改變物體運動狀態(tài)的原因力是物體速度改變的原因力是產(chǎn)生加速度的原因問題：加速度與哪些因素有關(guān)？小實驗：加速度與力、質(zhì)量有關(guān)猜想：加速度與力、質(zhì)量是怎樣的關(guān)系？你猜想的理由是什么？θ例1、如圖一個木塊正在傾角為θ為的三角斜面上勻速下滑，試求斜面的動摩擦因數(shù)。問2：如果此時給物體加上一個沿斜面向下的力F，那物體現(xiàn)在受到的合外力是多少？θNGcosθGsinθG

控制變量法

m一定a—F

F一定a—m

（一）實驗探究：1、實驗方法：2、實驗數(shù)據(jù)分析方法：畫出a-F和a-1/m的圖像小車紙帶打點計時器方案一：利用打點計時器來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（1）保持小車質(zhì)量不變，改變拉力，測出不同拉力F作用下小車的加速度a，然后作出a——F圖象（2）保持拉力不變，改變小車質(zhì)量，測出不同質(zhì)量時小車的加速度a，然后作出a——m圖象，再轉(zhuǎn)化為a——1/m困難：如何求加速度？3、實驗方案：4、注意事項：1、小桶和砝碼的質(zhì)量要遠遠小于小車的質(zhì)量，這樣小車受到的拉力才等于砝碼的質(zhì)量。2、要將長木板的一端適當墊高，用小車的重力的分力將摩擦力平衡掉。3、控制變量法：m不變，F(xiàn)變時：小車的質(zhì)量不變，改變小桶內(nèi)鉤碼的個數(shù)。F不變，m變時：保持小桶和小桶內(nèi)鉤碼個數(shù)不變，在小車上放上鉤碼。光電門1光電門2擋光板△xX/t方案二：利用氣墊導軌來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系小車小車夾子ＦＦ方案三：課本上參考案例中的實驗方案由于兩小同時啟動、同時停止,故運動時間相同5、實驗：探究一:探究a與F的關(guān)系小車1小車2次數(shù)拉車鉤碼（g）（F1）位移x1/cm拉車鉤碼（g）（F2）位移x2/cm1234小車的質(zhì)量不變探究二:探究a與m的關(guān)系小桶+鉤碼（g）小桶+鉤碼（g）次數(shù)小車（m1）位移x1/cm小車2（m2）位移x2/cm1234F不變，即小桶鉤碼質(zhì)量不變5303504003003202502392001561502/1F2/F1兩車質(zhì)量均為300g，改變鉤碼質(zhì)量，改變力。（注：小車未平衡摩擦力）00100200300500400100200300400600數(shù)據(jù)處理簡單，理解圖象較難。加速度2/1力F2/F1教參P65實驗實測數(shù)據(jù)及圖象（示例）加速度與力的關(guān)系實據(jù)數(shù)據(jù)分析：根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)作出—和—圖像實驗結(jié)論：加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比。即：a∝F

∝a結(jié)果分析:某同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出a-F圖線，表明實驗中的問題是:

aF0平衡摩擦力不足例1下面說法正確的是（）A、物體所受合外力越大，加速度越大。B、物體所受合外力越大，速度也越大。C、物體在外力作用下做勻加速直線運動，當合外力逐漸減小時，物體的加速度逐漸減小，物體的速度也逐漸減小。

D、物體的加速度不變一定受恒力作用，物體的加速度改變一定不受恒力作用。例2在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，保持小車和砝碼的總質(zhì)量不變,測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示F(N)0.200.300.400.500.60a(m/s2)0.110.190.290.400.51圖4－2－21根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標系上作出a－F圖象;2圖象斜率的物理意義是_____________3小車和砝碼的總質(zhì)量為______g4圖線或延長線與F軸截距的物理意義是________________________________．圖4－2－3小車和砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)1小車受到的阻力為01N例3某同學設計了如圖4－2－4所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0,以此表示滑動摩擦力的大?。賹⒛景宸呕卦幉醋?，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t圖4－2－41木板的加速度可以用d、t表示為a＝______;為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是一種即可________________________2d/t2保持F1不變，重復實驗多次測量，求平均值2改變瓶中水的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系．如圖4－2－5所示圖象能表示該同學實驗結(jié)果的_________．3用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是________．a(chǎn)．可以改變滑動摩擦力的大小b．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)c．可以比較精確地測出摩擦力的大小d．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度Cbc2該實驗原理與教材實驗原理類似,同樣需要滿足木板的質(zhì)量M遠大于礦泉水的質(zhì)量m，此時可認為繩上的拉力近似等于彈簧秤示數(shù)F1本實驗中沒有平衡摩擦力，但通過題意可知受到的摩擦力為F0，木板受到的合外力為F1－F0．圖象反映的是a與F1的關(guān)系,而不是a與F1－F0的關(guān)系，所以圖象不過原點．當F1增大時，即礦泉水瓶的質(zhì)量m增大時，實驗的前提條件不再滿足，此時a越大,繩上的拉力就越小于彈簧秤示數(shù)F1，加速度增加得就越慢，圖線向下彎曲,c正確．3用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)和比較精確地測出摩