新教材人教版高中物理必修第一册 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 教学课件

1、第四章 运动和力的关系2.实验：探究加速度与力、质量的关系图所示是超市中常用的手推车我们要用同样大小的力推动它，空车时容易还是装满货物的时候容易？由此，我们能得出什么结论呢？在水平面上用大小不同的力去推动同一辆小车，用力大，则小车运动的距离就大；用力小，则小车运动的距离就小那么物体被加速与什么因素有关呢？我们又能得出什么结论呢？情景导入 物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎样的定量关系？研究方法：保持m不变，研究a与F的关系; 保持F不变，研究a与m的关系。控制变量法猜想： m一定， a F；F一定， a1/m。思考：如何设计实验?提出问题2.如何由实验得出结论?1.怎么设计这个实

2、验?1.测量哪些量?2.怎么测量?数据处理：m不变时，a与F关系；F不变时，a与m关系。a、F、m m： a:F:天平求出物体所受的合力打点计时器思考1.学会用控制变量法探究物理规律。2.探究加速度与力、质量的关系。3.掌握利用图像处理数据的方法。实验目的：实验原理：(控制变量法)1.控制质量不变，探究加速度与外力的关系；2.控制外力不变，探究加速度与质量的关系。实验器材（一）、实验器材:纸带及复写纸、打点计时器、小车、细绳、砝码、一端附有定滑轮的长木板、小木块、低压交流电源、天平(带有一套砝码)、刻度尺。如何测出小车的加速度、质量、力（合外力）？1、可用天平测出小车质量M2、从打点计时器打出

3、的纸带计算出小车的加速度a研究对象，如何测小车受到的合外力F？物理量测量:平衡摩擦力研究对象，为简化运算，如何做可以让绳的拉力等于小车受到的合外力F？Ff3、F合测量:GFNGG1FNfG1=f.G2F原则：利用重力的分力平衡摩擦力和斜面弹力。小车受到的合外力等于绳的拉力F为再简化，如何让拉力等于钩码重力（即合外力等于钩码重力）？ 标准：将木板垫上薄木块，使小车在不挂钩码，但要连接纸带，观察纸带上点均匀即可）.注意：只需平衡一次摩擦力实验步骤:1.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

4、钩码与小车相连（钩码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。4.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。6.设计表格，记录实验数据。数据处理如何更直观地处理数据？保持m小车不变，研究a与F的关系; 作图时，要使尽量多的点在直线上，不在直线上的点应对称分布在直线的两侧，误差较大的舍去. 结论：保持m不变，a与F合成正比保持F不变，研究a与m小车的关系。结论：保持F合不变，a与m成反比 怎样化曲线为直线？在误差允许的范围内，加速度与力成正比，与质量成反比。即：实验结论BCD 当堂训练2、某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记

5、录如图4-2-9所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点，其中B、C、D、E点的对应速度vB= m/s, vC= m/s, vD= m/s, vE= m/s，由此测得小车的加速度a= m/s20.2530.328 0.403 0.478 0.75 平衡摩擦力 远小于 控制变量法 4如图是某些同学根据实验数据画出的图象，下列说法中正确的是 ( )A形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小AD乙图，小车质量无限大时，绳的拉力不起作用。应该是“小车的重力分力与摩擦力差”起到作用。产生加速度，说明平衡过度。丁图，小车质量取值正常时，绳的拉力起作用，但并末产生加速度。说明平衡不足。不需要 3 6图为“探究加速度与力、质量的关系”实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，各计数点间距离如图中所示，单位是cm小车的加速度是多少？解析：x12.80 cm x24.40 cmx35.95 cm x47.60 cmx59.15 cm x610.75 cm1、实验的研究方法 2、实验的注意事项 3、数据的处理方法 4、