探究力质量加速度三者关系1

1、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。牛顿第一定律，又称惯性定律；物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，称为惯性；物体的惯性只和质量有关，质量越大，惯性越大。由牛顿第一定律可知：物体不受外力所受合外力为零物体处于静止或匀速直线运动状态，即运动状态不变。那么设想：如果物体所受合外力那么设想：如果物体所受合外力不为零不为零，则物体运，则物体运动会怎样？动会怎样？物体不受力时的运动情况点球守门员扑球法拉利法拉利F2003-GA赛车与赛车与著名战斗机著名战斗机“飓风飓风2000”思考：物体加速度思考：物体加速度a和哪些因素有关？和哪些因

2、素有关？F1赛车所创下的最高速度是每小时375公里赛车从0加速到时速100公里只需2.3秒牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。牛顿第一定律，又称惯性定律；物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，称为惯性；物体的惯性只和质量有关，质量越大，惯性越大。力迫使它改力迫使它改变这种状态。变这种状态。加速度a与力F有关物体的惯性只和质量有关，质量越大，物体的惯性只和质量有关，质量越大，惯性越大。惯性越大。加速度a与质量m有关 要分析物体受力后的运动情况，可从探究加速度与力、质量三者关系入手。实验：探究加速度与力、质量的关系夏邑高中物理组

3、通过上述现象分析，你觉得物体的加速度a物体所受到的合外力F、物体质量m有怎样的关系？猜想： a与F有关 a与m有关 物体加速度大小跟作用力成正比,跟质量成反比。实验论证思考：如何设计实验?进一步进一步猜想猜想事实是不是这样呢？事实是不是这样呢？明确几个问题明确几个问题:1.实验要说明什么问题?3.如何由实验得出结论?2.怎么设计这个实验? a与F关系? a与m关系?1.测量哪些量?2.怎么测量?数据处理，分析：m不变时，a与F关系；F不变时，a与m关系。控制一个量控制一个量不变不变 a、F、m m： a:F:天平打点计时器求出物体所受的合力如何测量加速度如何测量加速度a:1.直接测量2.间接比

4、较构建一匀变速运动打点计时器光电门频闪照相法0vvat20220122xv tatvvax对应对应仪器仪器20210,22vxatxat控制运动时间t相同 a与x成正比,用x比较a的大小光电门光电门频闪照相就是对同一个物体在同一底片上每经过一定的时间间隔进行一次闪光拍照,从而记录下物体每经过一个相等的时间间隔后的位置。频闪照相22xat控制初速为0及相同的运动时间，则小车1122axax思考:如何设计实验?仪器:天平、滑动小车、打点计时器、低压交流电源、 钩码、细线、一端带滑轮的长木板实验设计实验设计: 参考方案一参考方案一:以以打点计时器打点计时器为中心为中心小车:打点计时器:测量小车运动过

5、程中的加速度钩码:重力提供拉力研究对象,可用天平称其质量合力合力F=?GFNFf平衡摩擦力： 钩码重力近似等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力F将导轨打点计时器一端垫一定高度GG1FNfG1平衡摩擦力平衡摩擦力f。实验步骤实验步骤:1.用天平测出小车的质量。用天平测出小车的质量。2.安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。3.控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码质量远小于小车质量），打开打点计时

6、器，释放小车，质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，测出一组数据。测出一组数据。4.改变钩码质量，多测几组数据。改变钩码质量，多测几组数据。5.控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。作业: 预习实验册有关“探究加速度与力、质量的关系”部分，思考如何进行数据处理，得出结论！实验设计二：实验设计二： 设计对比实验设计对比实验设计方案设计方案保持小车质量不变作用力保持不变如何得出结论：1.a与F的关系: 控制小车m质量不变F F N Na/ma/ms s -2 -20.150.150.300.300.450.450.600.600.75

7、0.750 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5当小当小车质车质量不量不变时变时次次数数F/NF/N a/m a/m s s -2 -21 10.10 0.1462 20.20 0.3023 30.30 0.4824 40.40 0.5925 50.50 0.751m m kgkga/ma/ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2a/ma/ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 /kg /kg -1 -1m m1 1当当拉拉力力不不变变时时次数次数m/kgm/kga/m a/m s s -2 -21 10.400 0.8612 20.500 0.6923 30.750 0.4704 41