第2节实验探究加速度与力质量关系PPT课件

1、猜想： a和F有关，且可能是Fa 猜想： a和M有关，且可能是a 1M思考与讨论： 力是改变物体运动状态的原因，即力是使物体产生加速度的原因。 那么，产生的加速度的大小与哪些因素有关呢？物体质量一定时，受力越大，其加速度越大；物体受力一定时，质量越小，其加速度越大。一研究方法：控制变量法（1）在质量M相同时：研究加速度a和外力F的关系（2）在外力F相同下：研究加速度a和质量M的关系第1页/共18页二实验设计（1）：（）实验装置：（）实验器材：砝码若干（用来改变小车质量）天平（用来测量沙桶与沙的总质量）打点计时器、交流电源、复写纸、纸带、刻度尺、带定滑轮的长木板、小木块、小车、细线、沙桶和沙、需

2、测物理量：a、F、M质量M：用天平测量，用钩码改变质量拉力（合力）F：用沙和沙桶的总重力替代加速度a：用打点计时器打出的纸带求小车的加速度第2页/共18页（3）实验步骤及数据处理1、研究保持小车的质量不变时，加速度与力的关系(M=200克)在小车前端系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮下端可挂沙桶。（细绳平行轨道、纸带拉直）将打点计时器固定于水平板上,将小车放在水平板上,在小车的后面安装一条打点计时的纸带。平衡摩擦力：微抬起平板有打点计时器的一端，使小车恰好能沿平板匀速滑下，用另一平板插入水平板下让小车停在打点计时器附近,在细绳下端挂上沙桶，先按下打点计时器开关，再放开小车，使小车做匀加速运动。小

3、车所受合力近似用沙桶和沙的总重力来表示记下小车受到的合力的数值,利用纸带计算相应的加速度的数值，填入表格内。第3页/共18页结论：保持物体的质量不变时，加速度与合力成正比。 增减沙桶中的沙子，改变小车所受到的合力，再重复上述实验4次，将小车所受合力的不同数值和相应的加速度填入表格。将得到的数据处理到图象上，作出aF的图象实验次数实验次数加速度加速度a/msa/ms-2-2小车受力小车受力F/NF/N1 1 2 2 3 34 45 5 FaO这些点在一条过原点的直线上 第4页/共18页2、研究物体受力不变时，加速度与质量的关系 将上述实验过程中，所挂沙桶和沙的重力不变，改变小车质量4次，记下记下

4、小车质量的不同数值及测出相应的加速度的数值，填入表格。实验次数实验次数 加速度加速度a/ms-2小车质量小车质量M/kg 小车质量倒数小车质量倒数1/M12345得到的数据处理到图象上，作出a1/M的图象1/MaO点在一条过原点的直线上 结论：保持物体合力不变时，加速度与质量成反比。 第5页/共18页（4）注意事项（5）误差分析FaO*FaO*1/MaO*沙桶连沙的总质量没有远小于小车的质量。测数据前必须要平衡摩擦，否则作出的图线将不过原点满足沙桶和沙的总质量远小于小车的质量: 挂沙桶和沙的总质量逐渐加大，但不要过大，质量过大，会使图象线性变差 未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过小平衡摩擦力时倾

5、角过大横轴截距表示小车所受的阻力大小 第6页/共18页实验注意一：平衡摩擦力1、为什么要平衡？FNFfGMm研究a与F（合力）的关系一定要平衡摩擦力，确保绳子拉力是小车的合力4、绳子的拉力就等于小车所受合力，还要注意些什么？轻推小车,打出的纸带点迹均匀分布，说明小车可作匀速直线运动2、如何平衡？3、如何判断已经平衡？平衡时注意什么？ 适当垫高长木板装打点计时器的一端，使小车重力沿斜面的下滑分力与摩擦力相平衡注意：调节定滑轮使绳与导轨平行FNfG注意：平衡摩擦力小车附带纸带但不要挂沙桶第7页/共18页Mm=50克Mma1a2只有当沙桶和沙的总质量远小于小车的总质量，即mM时 ：a1 a2实验注意

6、二：沙桶连沙的总质量一定远小于小车的质量第8页/共18页Mm=50克mMma1a2a1 a2只有当沙桶和沙的总质量远小于小车的总质量，即mM时 ：a1 a2M实验注意二：沙桶连沙的总质量一定远小于小车的质量第9页/共18页实验准备知识：0 1 2 3 4 5 621413TSSa 22523TSSa 23633TSSa 1234561232a + a + a(S + S + S )-(S + S + S )a =39T第10页/共18页二实验设计（2）： 研究做匀加速运动的小车的加速度a与所受合力F及小车的质量M的关系，需要测定的物理量：a、F、M可用天平测量或直接用砝码或钩码来改变质量质量M

7、：拉力（合力）F用弹簧秤测量 或用托盘和砝码的重力第11页/共18页（2）用公式：22txa 221atx 测出x与对应的时间t，则可求出加速度测定小车的加速度a 的方法：小车从静止开始做匀加速运动时（1）用打点计时器打得的纸带求小车的加速度 如果测出两辆初速度为零的匀加速运动的小车在相同时间内的位移x1、x2，则位移之比就是加速度之比，即：2121xxaa 第12页/共18页 两辆小车并排放置，前端各系一条细绳，细绳的另一跨过定滑轮各挂钩码，两小车后端也各系一条细绳，一起被一个夹子夹着使两车静止 打开夹子，两车同时开始运动，关上夹子，两车同时停下来，可保证两车运动时间相同。测出两车的位移，就

8、可知道它们加速度的关系第13页/共18页实验一两车质量相同，所受拉力（合力）：2121 FF让两车由静止开始匀加速运动相同时间，测出它们的位移x、x实验现象：2121 xx则：2121 aa实验结论：物体质量一定时，物体的加速度与所受外力成正比2121FFaa 或Fa 即：第14页/共18页几点说明：（1）若让多辆小车由静止开始匀加速运动相同时间 在质量一定的情况下，测得多个外力（ F1、F2、F3）对应的加速度（a1、a2、a3） 可画出aF图象，并从中得出结论，则所得结论更可靠Fa实验结论：物体质量一定时，物体的加速度与所受外力成正比Fa 即：第15页/共18页实验二两车所受拉力（合力）相同 ，质量不同：12M1=M2让两车由静止开始匀加速运动相同时间，测出它们的位移x、x实验现象：1221 xx则：1221 aa实验结论：物体受力一定时，物体的加速度与其质量成反比1221aM=aM或1aM即：第1