實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系回顧亞里士多德力是維持運(yùn)動(dòng)的原因運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系伽利略力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因之所以會(huì)停下，是因?yàn)槟Σ磷枇?。笛卡爾不受力，?huì)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)下去。牛頓力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變速度發(fā)生了改變產(chǎn)生了加速度加速度與力、質(zhì)量之間有什么樣的定量關(guān)系呢？運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系(定性）:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因力產(chǎn)生的加速度與質(zhì)量有關(guān)力是產(chǎn)生加速度的原因改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難易與質(zhì)量有關(guān)實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系控制變量法加速度與力的關(guān)系---質(zhì)量不變加速度與質(zhì)量的關(guān)系---力不變1.要通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究什么問(wèn)題？2.怎么去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？需要什么器材？研究哪個(gè)物體？明確要測(cè)哪些量？怎么測(cè)這些量？測(cè)a、F.測(cè)a、m.1.質(zhì)量的測(cè)量：天平m注意砝碼與槽碼的區(qū)別可通過(guò)增減在小車(chē)上的砝碼的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)小車(chē)質(zhì)量的改變。實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系2.加速度的測(cè)量：方法2：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連在小車(chē)上，根據(jù)紙帶上打出的點(diǎn)可測(cè)量加速度；方法1：如果物體做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則可利用刻度尺測(cè)量位移和秒表測(cè)量時(shí)間，然后由公式

a=(2x)/t2可算出;a秒表測(cè)時(shí)間誤差大soeasy!2.加速度的測(cè)量：方法3：利用比值法。由于a=(2x)/t2測(cè)出兩個(gè)初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)在相同時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移x1、x2，位移之比就是加速度之比a想得美!FF（1）如何給小車(chē)施加一個(gè)可以測(cè)量的恒力F呢？直接用彈簧測(cè)力計(jì)拉小車(chē)，可以嗎？3.力的測(cè)量：（2）細(xì)線(xiàn)給小車(chē)提供的拉力

是小車(chē)受到合力嗎？不計(jì)摩擦，小車(chē)F合=F≈m0g計(jì)摩擦，小車(chē)

：F合=F-f≠F如何才能消除摩擦力的影響呢？借助定滑輪和鉤碼來(lái)拉!

m0g氣墊導(dǎo)軌f具體操作：先不加細(xì)線(xiàn)，調(diào)整軌道，使小車(chē)剛好能勻速下滑（紙帶上打出間隔均勻的點(diǎn)）。mgcosθmgsinθmgθθFNFf一次補(bǔ)償，多次測(cè)量用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系平衡摩擦力如果再加上細(xì)線(xiàn)，細(xì)線(xiàn)的拉力就等于小車(chē)受到的合力。m>>m0

F=m0g加速度與力的關(guān)系同一個(gè)小車(chē)在不同拉力F作用下的加速度a質(zhì)量不變加速度與質(zhì)量的關(guān)系不同質(zhì)量的小車(chē)在相同拉力F作用下的加速度a力不變注意事項(xiàng)平衡摩擦力時(shí)不要掛小盤(pán)，平衡摩擦力后，不管以后是改變小盤(pán)中重物的質(zhì)量，還是改變小車(chē)上所加砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。2.實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源后放開(kāi)小車(chē)。3.實(shí)驗(yàn)中必須滿(mǎn)足小車(chē)和小車(chē)上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和小盤(pán)的總質(zhì)量。只有如此，重物和小盤(pán)的總重力才可視為與小車(chē)受到的拉力相等。4.每次開(kāi)始時(shí)小車(chē)應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或盡量遠(yuǎn)離帶滑輪的一端)，且在小車(chē)到達(dá)滑輪前應(yīng)按住小車(chē)。5.作圖線(xiàn)時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在所作直線(xiàn)上，不在直線(xiàn)上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱(chēng)分布在所作直線(xiàn)兩側(cè)，離直線(xiàn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)該舍去不予考慮。1.加速度與力的關(guān)系0.100.200.300.400.500.1460.3020.4280.5920.751F/NO0.100.200.300.400.500.200.400.600.801.00+++++加速度a與拉力F成正比如果a-F圖像如下圖所示，是什么原因呢？(小車(chē)質(zhì)量一定)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠(斜面傾角偏小)平衡摩擦力過(guò)度(斜面傾角偏大)圖線(xiàn)的斜率減小，質(zhì)量變大，未滿(mǎn)足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，即所掛鉤碼的質(zhì)量太大。/kg-1O0.4000.5000.7501.0001.2000.8610.6920.4700.3520.2900.501.001.502.002.500.200.400.600.801.00+++++加速度a與質(zhì)量m成反比(小車(chē)所受拉力一定)2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系m/kgOkgm·s-20.2500.5000.7501.0001.2500.200.400.600.801.00+++++/kg-12.502.001.331.000.83化曲為直參考案例2通過(guò)位移之比測(cè)量加速度之比1.加速度與力的關(guān)系(小車(chē)質(zhì)量相同)2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系(小車(chē)所受拉力一定)加速度a與質(zhì)量m成反比加速度a與拉力F成正比需要平衡摩擦力嗎？課堂總結(jié)0.140.36kg0.390.190.53加速度a與拉力F成正比加速度a與質(zhì)量m成反比0.240.670