高中物理探究加速度与力质量的定量关系课件粤教版必修(2).ppt

第三 节,理解教材新知,把握热点考向,应用创新演练,第四章,知识点一,知识点二,考向一,随堂基础巩固,课时跟踪训练,考向二,1物体的加速度与合外力 成正比，与质量成反比。 2在探究加速度与力、质 量的定量关系时，用控制变量法。,自学教材,保持滑块质量不变，通过增减砝码的数量来改变 的大小，得出质量不变时物体加速度与所受 之间的定量关系。,拉力,合外力,重点诠释,1气垫导轨实验装置 (1)气垫导轨实验装置主要是由导轨、滑块、气源、光电门、光电数字计时器等组成的。,图431,(2)滑块在气垫导轨上运动，导轨上的小孔喷出的气流使滑块悬浮在导轨上，使滑块所受的摩擦力减小到可忽略不计的程度。如图431所示。,(3)气源是一个用于将气体压进导轨的装置。 (4)光电门是一个接在导轨上方用于采集测量数据的工具。通电后有一束光从光电门的一边经过“门”的中间到达另一边，光线被挡住或未被挡住所采集的数据是不一样的。光电门由电源供电，采集的数据以电信号的形式输入到光电数字计时器中。如图432所示。,图432,(5)光电数字计时器是一个可以将采集信息的时间显示出来的仪器。现在改进后的光电计时器不但具有计时功能，还可以将物体通过两光电门时的速度直接显示出来。,2实验探究过程 (1)实验目的： 探究质量一定时，物体的加速度与所受合外力的定量关系。 (2)实验原理： 滑块所受拉力F的求法：若滑块质量较大，则滑块所受的拉力近似地等于砝码的重力。,(3)实验装置： 气垫导轨全套装置。 (4)实验步骤： 让滑块在砝码拉力的作用下做加速运动，记录下滑块通过光电门的速度、砝码的质量、两光电门间的距离。 保持滑块质量不变，增加(或减少)砝码，改变对滑块的拉力的大小，重复3次。 设计实验表格如下表所示，将滑块质量不变时的实验数据记录入表格并进行分析。滑块质量M _kg,图433,实验数据的图像表示： 用纵坐标表示物体的加速度，用横坐标表示物体所受的合外力，由数据作出aF关系图像，如图433所示。,(5)实验结论： 由数据和图像分析得出的结论：当物体质量不变时，物体的加速度大小与牵引力的大小成正比。 (6)注意事项： 气源不能长时间供气(不要超过3分钟)。 精密仪器，小心操作，不要用力过大。 注意设备使用安全问题、用电的安全问题。,特别提醒 为了保证滑块所受的拉力近似地等于砝码的重力，实验过程中应使砝码质量远小于滑块的质量，一般要使10m码m滑。,1在“探究加速度与外力、质量的关系”的实验中，如 果测得某一物体质量M一定时，a与F的关系的有关数据资料如下表所示：,(1)根据表中数据，画出aF图像。 (2)由aF图像可以判定：当M一定时，a与F的关系为_。,解析：(1)根据实验数据，以加速度为纵轴，以外力为横轴，描点作aF图像如图所示。,(2)由图可知aF图像是一条直线，故可得，在小车质量M一定时，加速度a与外力F成正比。 答案：见解析,自学教材,保持砝码的质量不变，以维持滑块所受的 不变，通过在滑块上增加或减少橡皮泥来改变滑块的 ，得出物体受力不变时加速度与 之间的定量关系。,合外力,质量,质量,重点诠释,1实验目的 探究物体所受合外力一定时，物体的加速度与质量的定量关系。 2实验原理 (1)质量的求法：滑块的质量橡皮泥的质量。 (2)加速度的求法：由v22v122as求得。 3实验装置 气垫导轨全套装置。,4实验过程 (1)让滑块在砝码拉力的作用下做加速运动，记录下滑块通过光电门的速度、砝码的质量、两光电门间的距离。 (2)保持滑块牵引力不变，用橡皮泥增加(或减少)滑块的质量的大小，重复3次。 (3)设计实验表格如下表所示，将对滑块牵引力不变时的实验数据记录入表格并进行分析。对滑块的牵引力F _ N。,(5)实验数据的图像表示： 为了将上述表格中的数据表示出来，用纵坐标表示物体的加速度，若用横坐标表示物体的质量，则由实验数据作出aM关系如图434甲所示；若用横坐标表示质量的倒数，则由实验数据作出a1/M关系图像如图434乙所示。,图434,5实验结论 由数据和图像分析得出的结论：当物体所受合外力不变时，物体的加速度大小与质量的倒数成正比。,2在某一次实验中，当物体受到合外力一定时，测 得加速度与质量的关系数据(实验装置如图435所示)如下表所示，由此定性分析加速度a与质量M的关系。,图435,解析：分析实验数据可得出结果：物体质量从2.00 kg到1.00 kg越来越小，其对应的加速度从2.04 m/s2到3.98 m/s2越来越大。此时的条件是：物体所受合外力保持不变。即当物体所受的合外力保持不变时，物体的质量越小，则其加速度越大。这就是加速度与质量的定性关系。 答案：见解析,表一,表二,(1)在图436所示的相应坐标系中根据表一、表二所给数据作出确定物理量的图像。,图436,答案 (1)如图所示,借题发挥 描点作图像时，标度要选取合理；作图像时要注意让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点尽量均匀分布于直线两侧，在平衡摩擦力前提下，图像应为一过原点的直线，这也是验证作图是否正确的重要依据。,例2 用如图437甲所示的装置研究质量一定时加速度与作用力的关系，研究的对象是放在长木板上的小车，小车的质量为M，长木板是水平放置的。小车前端拴着细绳，跨过定滑轮，下面吊着砂桶。实验中认为细绳对小车的作用力F等于砂和桶的总重力mg。用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据。然后根据测得的数据作出aF图像。一学生作出如图乙所示的图,像，发现横轴上的截距OA较大，明显超出了偶然误差的范围，这是由于在实验中_。,图437,思路点拨 正确理解实验原理并结合受力分析可得结论。 解析 细绳对小车的拉力F达到一定的数值前，小车仍静止，表示木板的摩擦力不能忽略，同时也表明该同学做实验时，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。 答案 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,图438,在上例实验中，