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第二節(jié)江蘇省南通中學(xué)物理組探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗:學(xué)習(xí)目標(biāo):1、學(xué)會通過實驗探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系2、在實驗中掌握打點計時器的用法3、對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理對實驗結(jié)果進(jìn)行歸納分析1、物體受到的合外力不為零是物體產(chǎn)生加速度的原因,即力是物體產(chǎn)生加速度的原因。回憶分析2、質(zhì)量也將決定物體加速度的大小。加速度大小與物體受力大小有關(guān)加速度還與物體質(zhì)量有關(guān)質(zhì)量一定時,受力越大,其加速度越大受力一定時,質(zhì)量越小,其加速度越大。這里的力指物體所受合力●●法拉利F2003-GA賽車與著名戰(zhàn)斗機(jī)“颶風(fēng)2000”的一場“巔峰對決”研究方法:控制變量法保持物體的質(zhì)量不變,測量物體在不同作用下的加速度,分析加速度與合外力的關(guān)系。保持物體所受力合外力相同,測量不同質(zhì)量的物體在該力下的加速度,分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。制定實驗方案、設(shè)計實驗小車、打點計時器、紙帶、學(xué)生電源、一端帶滑輪的長木板、細(xì)線、刻度尺、天平、鉤碼2.物體的質(zhì)量用__測量天平1.怎樣測量物體的加速度?3.怎樣給小車提供一個恒定的合力?實驗器材:例:θ平衡摩擦力將長木板不帶滑輪一端適當(dāng)墊高,使小車的重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡。怎樣就算平衡好摩擦力了?4.如何測定小車受到的合力?5.繩子拉力大小___鉤碼的重力。小于6.什么情況下,繩子拉力近似等于鉤碼重力即小車所受的合力?理論計算發(fā)現(xiàn):當(dāng)鉤碼質(zhì)量比小車質(zhì)量小很多時(),繩子拉力近似等于鉤碼重力即小車所受的合力實驗探究方案一:1.探究加速度與合力的關(guān)系實驗基本思路:保持小車的質(zhì)量不變,測量小車在不同作用下的加速度,分析加速度與合力的關(guān)系。做實驗、得數(shù)據(jù)、填表格一、作圖象、進(jìn)行分析、形成結(jié)論怎樣改變合力?F/Na/m·s
-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5當(dāng)小車質(zhì)量不變時次數(shù)F/Na/m·s-2123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751如何更直觀地處理數(shù)據(jù)?2.探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗基本思路:保持小車所受合力相同,測量不同質(zhì)量的小車在該力下的加速度,分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。做實驗、得數(shù)據(jù)、填表格二、作圖象、交流分析、形成結(jié)論怎樣改變小車的質(zhì)量?m/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當(dāng)拉力不變時次數(shù)m/kga/m·s-212345/kg-12.502.001.331.000.83m10.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.290實驗須知:
1.平衡摩擦力2.小車開始時要靠近打點計時器3.探究a與F關(guān)系時,可在小車上放兩個50g的鉤碼,F=m’gg=9.8m/s24.小車質(zhì)量m=187g,各種鉤碼質(zhì)量看標(biāo)注5.打點計時器打點周期T=0.02s
心動不如行動方案二:以小車、一端帶滑輪的長木板、粗線、砝碼、鉤碼、天平、刻度尺、寬口夾子為實驗器材,研究小車的運動。注意:只有當(dāng)盤和砝碼的質(zhì)量要比小車的質(zhì)量小得多時,小車所受拉力才近似等于盤和砝碼的總重力。1.怎樣測量(或比較)物體的加速度?2.怎樣提供和測量物體所受的拉力F?保持物體的質(zhì)量不變,測量物體在不同的力作用下的加速度,分析加速度與力的關(guān)系小車質(zhì)量M=
g,小車上砝碼質(zhì)量m=
g,小盤質(zhì)量M’=
g次數(shù)小車1小車212345位移x1/cm位移x2/cm(M’+m’2)/g(表示F2大小)盤中砝碼質(zhì)量m’2/g3000105020304060盤中砝碼質(zhì)量m’1/g(M’+m’1)/g(表示F1大小)70F2/F1x2/x10次數(shù)1234x2x1F2F1Faa1a2小車質(zhì)量M=
g,小盤質(zhì)量M’=
g,盤中砝碼質(zhì)量m’=
g次數(shù)小車1小車212345(M+m1)/g(M+m2)/g保持物體所受的力相同,測量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度,分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系300650車上砝碼質(zhì)量m1/g位移x1/cm10050150200250車上砝碼質(zhì)量m2/g位移x2/cm小車1質(zhì)量M1小車2質(zhì)量M2300x2/x10次數(shù)1234M2/M1x2x1M2M1
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