高一物理必修一：4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》课件(新人教版必修1).ppt

力和运动的关系是怎样的？ 力是改变物体运动状态的原因 力是物体速度改变的原因 力是产生加速度的原因 问题：加速度与哪些因素有关？ 加速度与力、质量有关 前提测评： 即物体所受合外力 不为0是产生加速度 的原因 猜想：加速度与力、质量是怎样的 关系？ 你猜想的理由是什么？ 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 学习目标 ： 1、学会通过实验探究物体加速度与 力、质量的关系 2、在实验中掌握打点计时器的用法 3、对自己的实验结果进行归纳分析 探究实验 一、实验器材： 小车、打点计时器、纸带、一端带滑 轮的长木板、细线、砝码、钩码、 刻度尺、天平 1、小车质量的测量用 。 天平 2、打点计时器的用途是：打出纸带， 测量计算小车的加速度。 导学达标 3、如何才能给小车提供一个恒定的 合外力？ 4、如何来测量小车所受的合外力？ 例1、如图图一个木块块正在倾倾角为为为为的三角斜面上 匀速下滑，试试求斜面的动动摩擦因数。 问：如果此时给 物体加上一个沿斜面向 下的力F，那物体现在受到的合外 力是多少？ N Gcos Gsin G N Ff 所以： 5、如何来平衡摩擦力？ 可将长木板倾斜一定角度，应该 等于 ，此时物体在斜面上受到的合力为0。做 实验时 肯定无法这么准确，我们只要把 木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速 下滑（可以根据纸带 上的点来判断）。 6、绳子的拉力等于钩码的重量吗？ 为什么？ 不等于！因为钩码向下加速，所以绳 子的拉力小于钩码的重力。 7、什么情况下钩码重力可以近似等于 绳子拉力即小车所受的合外力？ 当砝码质量比小车质量小得多时 （1/6），绳子的拉力近似等于砝码的 重力，即小车受到合外力近似等于砝码 的重力。 实验实验 装置 图图 A、加速度与合外力的关系 实验基本思路：保持物体的质量不变， 测量物体在不同的合力 作用下物体的加速度， 分析加速度与合外力 的关系。 实验数据的记录处理： 实验实验 数 据 实验实验 次数 a/m/s2F/N 第一次 第二次 第三次 F a 00.20.40.6 1.0 2.0 3.0 1.0 0.20 1.6 0.40 2.0 0.5 B、加速度与质量的关系 : 实验的基本思路：保持物体所受的合外 力相同，测量不同质 量的物体在该力的作 用下的加速度，分析 加速度与质量的关系。 实验实验 数 据 实验实验 次数 a/m/s21/m 第一次 第二次 第三次 0.25 5.0 0.15 4.0 0.10 3.3 实验数据记录处理： a 1/m 02.04.06.0 0.1 0.2 0.3 0.05 0.15 0.25 4、注意事项： （1）所挂砝码的质量要远远小于小车的质量， 这样小车受到的拉力才等于砝码的质量。 （2）要将长木板的一端适当垫高，用小车的重 力的分力将摩擦力平衡掉。 （3）控制变量法： m不变，F变时：小车的质量不变，改变 所挂钩码的个数。 F不变， m变时：保持所挂钩码个数不变， 在小车上放上钩码。 实验结论： 加速度与力成正比，与质量成反比。 即： a F a 1在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了平衡摩 擦力，需要在长木板的下面垫一木块（木块垫在没有滑轮的一 端），反复移动木块的位置，直到测出小车所拖纸带上的各个 相邻记数点之间的距离都_为止这时小车在斜面上所 做的是_运动，小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰 好与小车的_ 平衡 2实验台上备有下列器材：A打点计时器，纸带及复写纸片 ；B附有定滑轮的长木板；C小车；D砝码；E钩码；F 小桶、细绳、砂；G两根导线；H秒表；天平（附砝 码）；J刻度尺；K弹簧秤；L6 V蓄电池；M低压交流 电源 探究加速度与力、质量的关系实验需要的器材有： _ 达标测评： 相等 匀速直线 重力沿斜面向下的分力 ABCDFGIJM 3图424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小车的加速度为_ms21.59m/s2 所以 ：