42實(shí)驗(yàn)探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系共38張

影響加速度的因素

牛頓第一定律告訴我們，當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，物體的速度會發(fā)生改變，但它無法解釋速度會怎樣改變。速度改變的快慢由加速度來描述。因此探尋物體力與運(yùn)動(dòng)之間規(guī)律的出發(fā)點(diǎn)，是應(yīng)考慮加速度與什么因素有關(guān)。

列車起動(dòng)時(shí)，速度是緩慢增加的，加速度較小。影響加速度的原因是列車牽引力不夠大還是列車質(zhì)量太大呢？問題物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的快慢和什么有關(guān)？1、質(zhì)量2、受力例如：一般小汽車從靜止加速到100km/h，只需十幾秒的時(shí)間，而滿載的貨車加速就慢的多。例如：競賽用的小汽車，質(zhì)量不很大，卻安裝著強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以獲得很大的加速度。實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系2人教課標(biāo)版高中物理必修①第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律物體的加速度a可能和哪些因素有關(guān)？思考mF1mF2F1<F2m2Fm1<m2m1F結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度隨著力的增大而增大。結(jié)論：當(dāng)力的大小一定時(shí)，物體的加速度隨著質(zhì)量的增大而減小.注意：這里的力指的是物體所受的合外力控制變量法一、加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)的基本思路：保持物體的質(zhì)量不變，改變物體的受力，分析加速度與力的關(guān)系2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：設(shè)計(jì)表格，做a—F圖像。實(shí)驗(yàn)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(shí)次數(shù)F/Na/m·s-212345數(shù)據(jù)處理：加速度與力的關(guān)系如何更直觀地處理數(shù)據(jù)？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體的質(zhì)量不變時(shí)，加速度與物體所受合力成正比。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：加速度與力的關(guān)系二、加速度與質(zhì)量的關(guān)系1、實(shí)驗(yàn)的基本思路：保持物體受力不變，改變小車質(zhì)量，分析加速度與質(zhì)量關(guān)系2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：設(shè)計(jì)表格，做a—m和a—1/m圖像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(shí)次數(shù)m/kga/m·s-212345數(shù)據(jù)處理：加速度與質(zhì)量的關(guān)系/kg-12.502.001.331.000.83m10.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.290實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體所受合力不變時(shí)，加速度與物體的質(zhì)量成反比。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：加速度與質(zhì)量的關(guān)系三、制定實(shí)驗(yàn)方案時(shí)的兩個(gè)問題1、怎樣測量（或比較）物體的加速度?其實(shí)，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中也可不測加速度的具體數(shù)值。2、怎樣提供和測量物體所受的恒力?實(shí)驗(yàn)中的F應(yīng)為物體所受的合力，如何處理小車所受的摩擦力？平衡摩擦力：在長木板的不帶滑輪的一端下面墊上一塊薄木板，反復(fù)移動(dòng)薄木板的位置，直至小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（通過在紙帶上打出的點(diǎn)跡是否均勻來判斷），這時(shí)小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡。

請同學(xué)們自己確定探究方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、作出圖象，進(jìn)行分析、形成結(jié)論.案例一：四、參考案例○○打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源砝碼□實(shí)驗(yàn)器材：小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端帶滑輪的長木板、細(xì)線、砝碼、鉤碼、刻度尺、天平1、小車質(zhì)量的測量用

。天平2、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的用途是：

。打出紙帶，測量計(jì)算小車的加速度四、參考案例案例一：用天平測出小車的質(zhì)量m從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶計(jì)算出小車的加速度a砝碼的總重力G當(dāng)作小車受到的拉力F3.鉤碼的總重力G與小車受到的拉力F大小相等嗎？---如何才能給小車提供一個(gè)恒定的合外力？4.小車受到的拉力F等于小車受到的合力嗎？---如何來測量小車所受的合外力？

小車受到的拉力F略小于鉤碼的總重力G。解決方法：鉤碼改用砂桶，使砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量。小車受到的拉力F略大于小車受到的合力。解決方法：平衡摩擦力。第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律當(dāng)砝碼質(zhì)量比小車質(zhì)量小得多時(shí)（≤1/6），繩子的拉力近似等于砝碼的重力，即小車受到合外力近似等于砝碼的重力。0000.第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律圖3:光電門物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的快慢和什么有關(guān)？物體的加速度a可能和哪些因素有關(guān)？如何更直觀地處理數(shù)據(jù)？7500.2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：設(shè)計(jì)表格，做a—m和a—1/m圖像7、什么情況下鉤碼重力可以近似等于繩子拉力即小車所受的合外力？1、實(shí)驗(yàn)的基本思路：保持物體的質(zhì)量不變，改變物體的受力，分析加速度與力的關(guān)系4000.結(jié)論：當(dāng)力的大小一定時(shí)，物體的加速度隨著質(zhì)量的增大而減小.實(shí)驗(yàn)中的F應(yīng)為物體所受的合力，如何處理小車所受的摩擦力？二、加速度與質(zhì)量的關(guān)系用天平測出小車的質(zhì)量m利用頻閃照相，拍下小車運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，求出加速度a。小車紙帶○○打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源砝碼□改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置圖：把木板一端墊高，平衡小車受到的摩擦力θ例1、如圖一個(gè)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(dòng)摩擦因數(shù)。問：如果此時(shí)給物體加上一個(gè)沿斜面向下的力F，那物體現(xiàn)在受到的合外力是多少？NGcosθGsinθG

5、如何來平衡摩擦力？我們將長木板傾斜一定角度θ，θ應(yīng)該等于這么準(zhǔn)確，我們只要把木板傾斜到物體在斜面上大致能夠勻速下滑（可以根據(jù)紙帶上的點(diǎn)來判斷），此時(shí)物體在斜面上受到的合外力為0。做實(shí)驗(yàn)時(shí)肯定無法6、繩子的拉力等于鉤碼的重量嗎？為什么？

不等于！因?yàn)殂^碼向下加速，所以繩子的拉力小于鉤碼的重力。7、什么情況下鉤碼重力可以近似等于繩子拉力即小車所受的合外力？

當(dāng)砝碼質(zhì)量比小車質(zhì)量小得多時(shí)（≤1/6），繩子的拉力近似等于砝碼的重力，即小車受到合外力近似等于砝碼的重力。實(shí)驗(yàn)裝置圖強(qiáng)調(diào)：只有當(dāng)盤和砝碼的質(zhì)量要比小車的質(zhì)量小得多時(shí)，小車所受拉力才近似等于盤和砝碼的總重力。案例二：以兩小車、一端帶滑輪的長木板、粗線、砝碼、鉤碼、天平、刻度尺、寬口夾子實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)方案質(zhì)量保持不變合外力保持不變案例三：小車、一端帶滑輪的長木板、細(xì)線、砝碼、鉤碼。利用頻閃照相，拍下小車運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，求出加速度a。其他方案方案四：利用氣墊導(dǎo)軌。圖1:氣墊導(dǎo)軌裝置圖2:滑塊和擋光片圖3:光電門圖4:電腦計(jì)時(shí)器圖5:氣源五：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析1、加速度與力的關(guān)系2、加速度與質(zhì)量的關(guān)系猜想實(shí)驗(yàn)六、怎樣由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（注意：這里的力指的是物體所受的合外力）1、m一定，加速度a與F的定量關(guān)系：2、F一定，加速度a與m的定量關(guān)系:練習(xí)1、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，則：

A、物體的慣性大小一定發(fā)生了改變

B、物體所受外力一定發(fā)生了改變

C、物體的加速度一定發(fā)生了改變

D、物體的速度一定發(fā)生了改變D2、以下說法正確的是：

A、受合外力越大的物體，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變越快

B、物體同時(shí)受到幾個(gè)外力作用時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能保持不變

C、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，物體一定受到外力作用

D、物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，物體所受的外力也會隨之發(fā)生變化BC小結(jié)：1、力是物體產(chǎn)生加速度的原因