實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系-課件

實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系什么是物體運動狀態(tài)的改變？根據(jù)牛頓第一定律，物體運動狀態(tài)改變的原因是什么？

復習思考：物體運動狀態(tài)的改變指的是物體的速度發(fā)生了變化力是改變物體運動狀態(tài)的原因力運動狀態(tài)變化速度變化產(chǎn)生加速度力是產(chǎn)生加速度的原因F1<F2mF1mF2定性討論1:

加速度的大小與力有什么關(guān)系？結(jié)論：對同一物體，受力越大，加速度越大。定量關(guān)系猜測：a∝F？m1<m2m1Fm2F定性討論2:

加速度的大小與質(zhì)量有什么關(guān)系？結(jié)論：物體受力相同時，質(zhì)量越小，加速度越大。定量關(guān)系猜測：a∝1/M？一、【實驗目的】——定量分析a、F合、m的關(guān)系。二、【實驗原理】

研究方法：

控制變量法

B．F一定時，a與m的定量關(guān)系

A．m一定時，a與F的定量關(guān)系◆．實驗設計:

——參考方案一：用打點計時器探究小車：研究對象，可用天平稱其質(zhì)量M.打點計時器：測量小車運動過程中的加速度a.砝碼盤和砝碼：重力mg提供拉力合力F=?GFNFf平衡摩擦力：GG1FNfG1平衡摩擦力f。

當M≥m時，可近似認為小車所受的拉力F等于mg.三、【實驗器材】——打點計時器，紙帶及復寫紙，小車，一端附有滑輪的長木板，小盤和砝碼，細繩，低壓交流電源，導線，天平，刻度尺．四、【實驗步驟】1．用天平測出小車M、砝碼的質(zhì)量和小盤與砝碼的總質(zhì)量m，把數(shù)據(jù)記錄下來．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?！緦嶒灢襟E】3．控制小車質(zhì)量不變，用細線將小盤與小車相連（小盤質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量），打開打點計時器，釋放小車，測出一組數(shù)據(jù)。4．改變小盤內(nèi)砝碼個數(shù)，多測幾組數(shù)據(jù)。算出每條紙帶對應的加速度的值，填入表格（一）中。5．保持小盤內(nèi)砝碼個數(shù)不變，改變小車質(zhì)量，再測幾組數(shù)據(jù)。并將對應的質(zhì)量和加速度的值，填入表格（二）中。五、【數(shù)據(jù)處理】1．實驗數(shù)據(jù)的記錄處理：M一定，a與F關(guān)系實驗次數(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，

a∝F【數(shù)據(jù)處理】2．實驗數(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，

a∝1/M六、【注意事項】1．在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細線系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要讓小車拖著打點的紙帶運動．2．每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出．只有如此，小車受到的拉力才可視為等于小盤和砝碼的總重力．3．改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時小車應盡量靠近打點計時器，并應先接通電源，再放開小車，且應在小車到達滑輪前按住小車．七、【誤差來源】1．測量誤差：（1）質(zhì)量的測量．（2）打點間隔距離的測量．2．操作誤差：（1）拉線或紙帶不與木板平行．（2）傾斜角度不當，平衡摩擦力不準．3．原理誤差：本實驗中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力(實際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力)，存在系統(tǒng)誤差.方案二：以小車、一端帶有定滑輪的長木板、細線、砝碼、刻度尺、天平、夾子為實驗器材，研究小車的運動，利用兩小車位移之比就等于加速度之比來研究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系?！獏⒖挤桨付?、控制m相同，探討加速度a與F的關(guān)系實驗方案（二）原理：如圖所示x1x2F1F2F1,

F2，在相同的時間內(nèi):x1=a1t2x2=a2t2a1/

a2=x1/x2測量出x1、x2

a∝F？實驗數(shù)據(jù)處理:

F1/F2x1/x201、加速度與力的關(guān)系次數(shù)1234如果=，證明a∝F，圖像為一條經(jīng)過原點的直線。x1x2FF2、控制F相同，探討加速度a與m的關(guān)系a∝1/m？M1,

M2，在相同的時間內(nèi):M1M2x1=a1t2x2=a2t2a1/

a2=x1/x2測量出x1、x2

M2/M1x1/x202、加速度與質(zhì)量的關(guān)系:次數(shù)1234如果=，證明a∝1/m，圖像為一條通過原點的直線。

【題1】關(guān)于“探究加速度、力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，下列說法中符合實際的是（）A．通過同時改變小車的質(zhì)量m及受到的拉力F的研究，能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系B．通過保持小車質(zhì)量不變，只改變小車的拉力的研究，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系C．通過保持小車受力不變，只改變小車質(zhì)量的研究，就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系

D．先不改變小車質(zhì)量，研究加速度與力的關(guān)系；再不改變受力，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系D

【題2】在利用打點計時器和小車做“探究加速度、力、質(zhì)量之間的關(guān)系”的實驗時，下列說法中正確的是（）

A．平衡摩擦力時，應將砝碼及盤內(nèi)砝碼通過定滑輪拴在小車上

B．連接砝碼盤和小車的細繩應跟長木板保持平行

C．平衡摩擦力