4.2实验探究加速度与力质量的关系课件高一上学期物理人教版2

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系力（F）物体的运动运动状态发生改变

速度发生改变①大小变②方向变③大小方向都变加速度（a）（因）（果）猜想？①力F②质量m产生决定因素

指具有指牛顿第一定律：aa思考1：a与F、m有什么定量的关系？

1.猜想与假设

思考2：如何探究a与F、m三个变量之间的关系？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2.研究方法3.设计方案M用天平测出小车的质量M桶和回形针的总重力mg当作绳对小车的拉力由此造成的误差属于系统误差还是偶然误差？mmgFF如何测a?用打出的纸带计算出小车的加速度a打点计时器F合M（恒力）m<<M条件①若静止：F=mg②放开小车：F≠mg如何解决阻力的测量问题？①消除阻力MmmgFF打点计时器

Ff3.设计方案气垫导轨①消除阻力②抵消阻力如何解决阻力的测量问题？MmmgFF打点计时器

Ff3.设计方案①消除阻力②抵消阻力

MgFN

FfG2G1=Mgsinθ阻力补偿法阻力Ff与重力沿斜面向下的分力G1相抵消:Mgsinθ

=μMgcosθμ=tanθ增加小车上的质量，需要重新平衡摩擦力吗？不挂细绳和小桶3.设计方案实验五步曲1.实验目的+原理2.实验仪器3.实验步骤+注意事项4.数据处理5.误差+结论1.实验目的+原理研究物体的加速度与力、质量的关系，运用图像法处理实验数据在细线末端挂上小桶并放入回形针，通过细线对小车施加拉力，使小车做匀加速直线运动。当小桶和回形针的质量远小于小车质量时，可认为小车所受拉力等于小桶和回形针的重力。若研究加速度与力的关系，则保持小车质量不变，通过改变小桶内回形针的数量来改变小车所受拉力；若研究加速度与质量的关系，则保持小桶内回形针的数量不变，通过改变小车中的钩码质量来改变小车的质量实验目的：实验原理：③测量计算a打点计时器纸带带滑轮的长木板（固定打点计时器的夹子）①测量M天平、砝码改变小车质量需要：钩码平衡摩擦力需要：小木块②改变拉力F回形针（导线）小桶、（50g）需要：需要：需要：刻度尺2.实验仪器①测量质量：小车小桶30个回形针的总质量钩码（50g不用测）②安装：打点计时器、小车、（夹子）纸带、③平衡摩擦力：垫小木块打点均匀（此时不挂细绳和小桶）④M一定，探究a与F关系：⑤F一定，探究a与M关系：加钩码细线、（空桶）（数据重合）不加钩码空桶

加回形针算出每个回形针的质量×10个、×20个、×30个、×1个、×2个、×3个、×40个×4个3.实验步骤+注意事项小桶加速度的测量方法三：已知气垫导轨上两光电门之间的距离x，用光电门测出通过

每个光电门时的瞬时速度，根据2ax=v22–v12求加速度a方法一：利用打点计时器，根据“逐差法”

需要阻力补偿M一定时，探究a与F的关系F一定时，探究a与M的关系实验次数加速度a（m/s2）小车受力F（N）12345实验次数加速度a（m/s2）小车质量M（kg）123454.数据处理=mg化曲为直图像法aFOaMO

a

O4.数据处理1.系统误差：解决办法：5.误差+结论2.结论:实验中用回形针和小桶的重力mg代替小车所受的拉力，而实际上小车所受的拉力要略小于回形针和小桶的重力使回形针和小桶的总质量远小于小车的质量在质量一定时，物体加速度的大小跟它受到的拉力成正比，即

a∝F；

1.如图是通过位移测量来代替加速度测量的方案，要使

成立，实验中应满足的操作要求是

，若要探究加速度与力、质量的关系，实验中要满足操作是

。A.实验前必须先平衡摩擦力B.必须保证两小车的运动时间相等C两小车都必须从静止开始做匀加速直线运动D小车所受绳的水平拉力大小可以认为是槽码的重力大小BCABCD2．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是(

)B3.为验证小车质量m车不变时，a与F成正比，下列对小车的质量m车、盘与砝码的质量m的选择中，最好的是(

)A．m车＝500g，m分别为50g、70g、100g、125gB．m车＝500g，m分别为20g、30g、40g、50gC．m车＝200g，m分别为50g、70g、100g、125gD．m车＝200g，m分别为30g、40g、50g、60gBA．甲和乙同学较好地把握了实验条件M远大于mB．丙和丁同学没有把握好实验条件M远大于mC．甲同学长木板的倾角太小，而乙同学长木板的倾角太大D．甲、乙、丙三同学中，丙较好地完成了补偿阻力的操作4．(多选)四位同学在探究