【高中物理】實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系課件-2023-2024學(xué)年高一上人教版（2019）必修第一冊

人教版(2019)必修第一冊物理高中4.2實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系一

實驗思路要做什么？為什么要這樣做？如何實施？一：要做什么?探究F之間、m、a關(guān)系二：為什么這么做？牛頓第一定律：力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因慣性指物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)?！緫T性僅與質(zhì)量有關(guān)】物體運(yùn)動狀態(tài)改變速度改變加速度改變與力和質(zhì)量有關(guān)是否有關(guān)？海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛一

實驗思路要做什么？為什么要這樣做？如何實施？三：如何實施?探究方法：F、m、a一共三個變量，應(yīng)該如何入手？控制變量法控制m不變，探究F、a關(guān)系控制F不變，探究m與a關(guān)系控制一個量不變海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛1、可用天平測出小車質(zhì)量M2、從打點計時器打出的紙帶計算出小車的加速度a研究對象，如何測小車受到的合外力F？二、物理量的測量海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛平衡摩擦力研究對象，為簡化運(yùn)算，如何做可以讓繩的拉力等于小車受到的合外力F？Ff3、F合測量:GFNGG1FNfG1=f.G2F原則：利用重力的分力平衡摩擦力和斜面彈力。小車受到的合外力等于繩的拉力F標(biāo)準(zhǔn)：將木板墊上薄木塊，使小車在不掛鉤碼，但要連接紙帶，觀察紙帶上點均勻即可）.注意：只需平衡一次摩擦力海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛二

物理量的測量需要測什么?如何去測？質(zhì)量：天平測量可通過增減在小車上的砝碼的數(shù)量來實現(xiàn)對小車質(zhì)量的改變。注意砝碼與槽碼的區(qū)別海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛二

物理量的測量需要測什么?如何去測？質(zhì)量：天平測量加速度：利用打點計時器進(jìn)行實驗，根據(jù)紙帶上打出的點可測量加速度。（逐差法）合外力的測量：如何給小車施加一個可以測量的恒力F呢？細(xì)線給小車提供的拉力是小車受到合力嗎？海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛1.用天平測出小車的質(zhì)量。2.安裝好實驗裝置，在小車上裝好紙帶，紙帶另一端穿過計時器限位孔，調(diào)整木板傾斜程度，平衡摩擦力。3.控制小車質(zhì)量不變，用細(xì)線將鉤碼與小車相連（鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量），打開打點計時器，釋放小車，測出一組數(shù)據(jù)。4.改變鉤碼質(zhì)量，多測幾組數(shù)據(jù)。5.控制鉤碼質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量，再測幾組數(shù)據(jù)。6.設(shè)計表格，記錄實驗數(shù)據(jù)。三、實驗步驟海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛彈簧測力計的示數(shù)的兩倍就等于小車所受到的拉力2.利用彈簧測力計(水平懸掛)探究創(chuàng)新二02海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛為了直觀的判斷加速度a

與拉力F

的定量關(guān)系，我們以a

為縱坐標(biāo)、F為橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)各組實驗數(shù)據(jù)在紙上描點，做a-F

圖像。當(dāng)小車質(zhì)量不變時次數(shù)F/Na/(m·s-2)12345實驗結(jié)論：質(zhì)量一定時，加速度與力的大小成正比。0.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751a/(m·s-2)F/N0.10.20.30.40.500.150.300.450.600.75四、數(shù)據(jù)分析海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛彈簧測力計的示數(shù)就是小車所受到的拉力3.利用彈簧測力計(豎直懸掛)探究創(chuàng)新三03海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛小車的質(zhì)量m/kg加速度a/（m·s-2）0.2000.4560.2500.3640.3000.3220.3500.2780.4000.242五、數(shù)據(jù)分析與處理—a與m的關(guān)系海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛力傳感器示數(shù)的兩倍就等于小車所受到的拉力4.利用力傳感器探究創(chuàng)新四04海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛六、實驗結(jié)論在質(zhì)量一定時，物體加速度的大小跟它受到的拉力成正比，即a∝F；

海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛

控制變量的方法是指在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規(guī)律的獨立因素加以人為控制，使其中只有一個因素按照特定的要求發(fā)生變化，而其他因素保持不變，以利于尋找事物發(fā)展變化的規(guī)律的方法。例如，在研究某個物理量y與另外兩個變量x1、x2的關(guān)系時，先固定一個變量x2不變，研究y與另一個變量x，之間的定量關(guān)系；然后再固定變量x1不變，研究y與x2之間的關(guān)系。

科學(xué)方法：控制變量法海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛1．實驗中應(yīng)先接通電源后釋放小車。2．在平衡摩擦力時不要懸掛任何物體。3．改變沙和沙桶的質(zhì)量過程中，要始終保證沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，繩的拉力才近似等于沙和沙桶的重力。4．作圖時應(yīng)使所作的直線通過盡可能多的點，不在直線上的點也要盡可能的分布在直線的兩側(cè)，但若遇到個別偏離較遠(yuǎn)的點可舍去。七、注意事項海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛【練習(xí)1】（3）在“探究加速度與力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變砂和砂桶的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖d，則①圖中的直線不過原點的原因是

。②圖中的力F理論上指___________，而實驗中卻用___________表示。（選填字母符號）A．砂和砂桶的重力

B．繩對小車的拉力③此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是

。課堂練習(xí)平衡摩擦力時木板墊得太高B未滿足砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量A海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛【練習(xí)2】如圖所示，某同學(xué)利用圖示裝置做“探究加速度與物體所受合力的關(guān)系”的實驗。在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊通過繞過兩個滑輪的細(xì)繩與彈簧秤相連，實驗時改變鉤碼的質(zhì)量，讀出彈簧秤的不同示數(shù)F，不計細(xì)繩與滑輪之間的摩擦力。根據(jù)實驗原理圖，本實驗__________(選填“需要”或“不需要”)將帶滑輪的氣墊導(dǎo)軌右端墊高，以平衡摩擦力；實驗中__________(填“一定要”或“不必要”)用天平測出所掛鉤碼的質(zhì)量；滑塊(含遮光條)的加速度__________(選填“大于”“等于”或“小于”)鉤碼的加速度?！緟⒖即鸢浮坎恍枰?/p>

不必要