第二节实验探究加速度与质量和外力关系

第二节实验探究加速度与质量和外力关系第1页，共16页，2023年，2月20日，星期三一、力是产生加速度的原因1.回顾牛顿第一定律（惯性定律）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。表明：1）力是改变物体运动状态的原因。2）力是产生加速度的原因（其中，“力”指物体受到的合外力）第2页，共16页，2023年，2月20日，星期三2.由物体的惯性可知①.同一物体（质量保持不变），受到的外力越大，

运动状态改变越容易(越快），我们说物体的加速度就越大；外力越小，

运动状态改变得越慢，加速度就越小。②.同一外力作用（力不变），物体的质量越大，

状态改变越困难（越慢），我们说物体的加速度就越小；质量越小，

运动状态改变得越快，加速度就越大。一、力是产生加速度的原因第3页，共16页，2023年，2月20日，星期三二、实验探究加速度与外力和质量的关系实验器材

装置

设计实验

小车、带定滑轮角度可调节的直轨道钩码(砝码)若干、托盘天平、细绳、小塑料桶电火花打点计时器、纸带、长卷尺复写纸、第4页，共16页，2023年，2月20日，星期三1.加速度与力的关系【实验思路】用钩码拉动小车做加速运动。保持小车质量不变，改变钩码的数量，可比较容易地改变外力作用的大小。通过实验数据分析小车加速度和小车受到的外力的关系。二、实验探究加速度与外力和质量的关系第5页，共16页，2023年，2月20日，星期三【可行性分析】1）加速度如何确定？A.只用一个小车和轨道实验装置，用打点计时器确定小车运动的加速度。B.用两个相同小车并排运动相同时间，通过位移比反映加速度的比例关系。1.加速度与力的关系二、实验探究加速度与外力和质量的关系第6页，共16页，2023年，2月20日，星期三2）外力等于钩码的重力吗？如何确定小车的外力？A.绳的拉力不等于钩码重力，小车受的外力还应考虑摩擦力（阻力）。B.先平衡摩擦力，再在钩码重力远远小于小车重力条件下，可近似认为钩码重力等于绳对小车的拉力，此即小车受到的（合）外力。【可行性分析】1.加速度与力的关系二、实验探究加速度与外力和质量的关系第7页，共16页，2023年，2月20日，星期三综上所述，有两方案可行：【可行性分析】1.加速度与力的关系二、实验探究加速度与外力和质量的关系一是用打点计时器测出小车运动的加速度，只需一个小车即可实验，记录数据并分析数据。二是用两个小车运动相同时间，通过位移关系确定加速度，分析加速度与外力关系。这里我们采用第一种方案。第8页，共16页，2023年，2月20日，星期三【实验操作】5人合作：2人控制实验条件2人操作1人记录数据【记录数据】第9页，共16页，2023年，2月20日，星期三【a-F图像】【实验结论】小车质量不变时，加速度与外力成正比。第10页，共16页，2023年，2月20日，星期三2.加速度与质量的关系【实验思路】二、实验探究加速度与外力和质量的关系通过钩码拉动小车做加速运动。保持钩码数不变，改变小车质量进行实验。通过实验数据分析小车加速度和质量的关系。

【可行性分析】（同上）这里我们仍采用第一种方案。即用一个小车在不同条件下加速运动，用打点计时器测量加速度。比较分析数据，得出加速度和质量的关系第11页，共16页，2023年，2月20日，星期三【实验操作】5人合作：2人控制实验条件2人操作1人记录数据【记录数据】第12页，共16页，2023年，2月20日，星期三【a-m图像】第13页，共16页，2023年，2月20日，星期三猜想a反比于m，那么a应该正比于1/m，尝试作出a-m-1图像。第14页，共16页，2023年，2月20日，星期三【实验结论】小车所受外力不变时，加速度与小车质量成反比。三、由实验结果得出结论通过实验，排除误差的影响，大家总结一下，加速度和物体所受的力以及物体质量之间的关系应是怎样的？物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比。这基本上就是牛顿第二定律的雏形。下节课我们再做进一步的学习。第15页，共16页，2023年，2月20日，星期三四、课堂小结这节课我们学习的主要内容有：1.力是物体产生加速度的原因；2.设计实验，通过控制变量法探究物体的加速度与合外力、质量的关系；3.当