实验探究加速度与力和质量的关系.ppt

栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 第二节节 实验实验 ：探究加速度 与力、质质量的关系 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 学习习目标标：1.会通过过“控制变变量法”探究加 速度与力、质质量的关系 2会用图图象表示加速度与质质量之间间的关系 3会用图图象表示加速度与力之间间的关系 重点难难点：1.如何利用“控制变变量法”进进行 实验实验 2怎样测样测 量加速度和怎样样提供并测测量物体 所受的力 目标导航目标导航 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 基础梳理明晰原理 一、实验实验 目的 1学会用控制变变量法探究物理规规律 2探究加速度与力、质质量的关系 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 二、实验实验 原理 加速度a和质质量m、外力F都有关系研究它 们们之间间的关系时时，先保持质质量不变变，测测量 物体在不同的力的作用下的加速度，分析加 速度与力的关系;再保持物体所受的力相同, 测测量不同质质量的物体在该该力作用下的加速 度，分析加速度与质质量的关系这这种先控制 某个参量不变变，研究另两个参量之间变间变 化 关系的方法叫控制变变量法 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 三、实验实验 器材 打点计时计时 器、纸带纸带 、复写纸纸片、小车车、一端 附有定滑轮轮的长长木板、小盘盘、重物、夹夹子、 细绳细绳 、低压压交流电电源、导线导线 、天平(带带有一 套砝码码)、刻度尺 四、实验实验 步骤骤 1用天平测测出小车车和重物(包括小盘盘)的质质量 分别为别为 M0、m0，并把数值记录值记录 下来 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 2按图图421将实验实验 器材安装好(小车车上不 系绳绳) 图图421 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 3平衡摩擦力，把木板无滑轮轮的一端下面垫垫 一薄木板，反复移动动其位置，直到打点计时计时 器正常工作后不挂重物的小车车在斜面上做匀 速直线线运动为动为 止(纸带纸带 上相邻邻点间间距相等) 4将重物通过细绳过细绳 系在小车车上，接通电电源， 放开小车车，用纸带记录纸带记录 小车车的运动动情况；取 下纸带纸带 并在纸带纸带 上标标上号码码及此时时所挂重物( 包括小盘盘)的重力m0g. 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 5保持小车车的质质量不变变，改变变所挂重物的重 力，重复步骤骤4，多做几次实验实验 ，每次小车车从 同一位置释释放，并记录记录 好相应纸带应纸带 及重物(包 括小盘盘)的重力m1g、m2g 6保持小车车所受合外力不变变，在小车车上加放 砝码码，并测测出小车车与所放砝码码的总质总质 量M1， 接通电电源，放开小车车，用纸带记录纸带记录 小车车的运 动动情况，取下纸带纸带 并在纸带纸带 上标标上号码码 7继续继续 在小车车上加放砝码码，重复步骤骤6，多 做几次实验实验 ,在每次得到的纸带纸带 上标标上号码码 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 要点整合核心突破 要点1 平衡摩擦力的目的和方法 1目的：垫垫高木板不带带滑轮轮的一端，使小 车车自身重力沿斜面的分力平衡摩擦力，这这 样样小车车所受拉力即为为合力，使合力的测测量 方便可行 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 2方法：不挂重物，使小车车拖着纸带纸带 ，纸纸 带带通过过打点计时计时 器，并且使打点计时计时 器处处 于工作状态态，逐渐调节渐调节 木板的倾倾角，使打下 的纸带纸带 上相邻邻点间间距相等，则说则说 明小车车做 匀速直线线运动动，即平衡了摩擦力 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 要点2 数据处处理 1物体的质质量一定，加速度与受力的关系 由表中数据，作出aF图图象，并得出结论结论 实验实验 序号 加速度a/ms2小车车受力F/N 1 2 3 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 2物体的受力一定，加速度与质质量的关系 实验实验 序号 加速度a/ms2小车质车质 量m/kg 1 2 3 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 要点3 误误差分析 产产生原因减小方法 偶然 误误差 质质量测测量不准 、计计数点间间距 测测量不准 多次测测量求平均值值 小车车所受拉力 测测量不准 准确平衡摩擦力 使细绳细绳 和纸带纸带 平行于木 板 作图图不准使尽可能多的点落在直线线上 或均匀分布在直线线两侧侧，误误 差较较大的点舍去 系统统 误误差 小盘盘及重物的 总总重力代替小 车车所受的拉力 使小盘盘和重物的总质总质 量远远 小于小车车的质质量 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 要点4 注意事项项 1平衡摩擦力时时不要挂重物，整个实验实验 平衡 了摩擦力后，不管以后是改变变小盘盘和重物的 质质量还还是改变变小车车及砝码码的质质量，都不需要 重新平衡摩擦力 2实验实验 中必须满须满 足小车车和砝码码的总质总质 量远远 大于小盘盘和重物的总质总质 量(M10m即可)只 有如此，重物和小盘盘的总总重力才可视为视为 与小 车车受到的拉力相等 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 3小车应车应 靠近打点计时计时 器且先接通电电源再 放手 4作图图象时时,要使尽可能多的点在所作直线线 上，不在直线线上的点应应尽可能对对称分布在所 作直线线两侧侧离直线较远线较远 的点是错误错误 数据 ，可舍去不予考虑虑 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 类型精析典例导悟 类类型一 实验实验 数据处处理 在做“探究加速度与力、质质量的关系” 的实验实验 中，保持小车车和砝码码的总质总质 量不变变, 测测得小车车的加速度a和拉力F的数据如下表所 示 例1 F(N)0.200.300.400.500.60 a(m/s2)0.110.190.290.400.51 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 (1)根据表中的数据在坐标标系上作出aF图图象; (2)图图象斜率的物理意义义是 _ _ _ _ 图图42 2 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 (3)小车车和砝码码的总质总质 量为为_kg. (4)图线图线 (或延长线长线 )与F轴轴截距的物理意义义是 _ _ 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 【精讲讲精析】 (1)根据所给给数据在所给给坐标标 系中准确描点，作出的aF图图象如图图423 所示 图图423 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 【答案】 (1)见见精讲讲精析 (2)小车车和砝 码总质码总质 量的倒数 (3)1 (4)小车车受到的阻力为为0.1 N 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 类型二 实验原理及误差分析 (2010高考山东卷)某同学设计了如图 424所示的装置来探究加速度与力的关系. 弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘 固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳 的两端分别与弹簧秤 的挂钩和矿泉水瓶连接 例2 图图42 4 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间 距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中 加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧 秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小再 将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后， 记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒 表记下木板运动到PQ处的时间t. 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 (1)木板的加速度可以用d、t表示为为a_; 为为了减小测测量加速度的偶然误误差可以采用的 方法是(一种即可)_ _ _ _. 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 (2)改变变瓶中水的质质量重复实验实验 ，确定加速度 a与弹弹簧秤示数F1的关系如图图425所示 图图象能表示该该同学实验结实验结 果的是 _ 图图425 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 (3)用加水的方法改变变拉力的大小与挂钩码钩码 的 方法相比，它的优优点是_ a可以改变变滑动动摩擦力的大小 b可以更方便地获获取多组实验组实验 数据 c可以比较较精确地测测出摩擦力的大小 d可以获获得更大的加速度以提高实验实验 精度 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 (2)该实验该实验 原理与教材实验实验 原理类类似,同样样需要 满满足木板的质质量M远远大于矿矿泉水的质质量m，此 时时可认为绳认为绳 上的拉力近似等于弹弹簧秤示数F1.本 实验实验 中没有平衡摩擦力，但通过题过题 意可知受到 的摩擦力为为F0，木板受到的合外力为为(F1F0) 图图象反映的是a与F1的关系,而不是a与(F1F0)的 关系，所以图图象不过过原点当F1增大时时，即矿矿 泉水瓶的质质量m增大时时，实验实验 的前提条件不再 满满足，此时时a越大,绳绳上的拉力就越小于弹弹簧秤示 数F1，加速度增加得就越慢，图线图线 向下弯曲,c正 确 栏目 导引 基础梳理明 晰原理 要点整合核 心突破 知能演练轻 松闯关 类型精析典 例导悟 第四章 牛顿顿运动动定 律 (3)用加水的方法改变变拉力的大小与挂钩码钩码 的 方法相比，它的优优点是可以更方便地获获取多组组 实验实验 数据和比较较精确地测测出摩擦力的大小，b 、c说说法是正确的；两种实验实验 方法都不可以改 变变滑动动摩擦力的大小，a错误错误 ；通过过(2)