高中物理探究加速度与力质量的定量关系课件粤教版必修.ppt

第三节 探究加速度与力、 质量的定量关系,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,二,三,一,一、实验装置的改进 在精确地探究加速度与物体的质量及其受力的大小之间的关系时,把滑块放到气垫导轨上的目的是减小滑块所受的摩擦力.,目标导航,二,三,一,预习导引,二、加速度与力的定量关系 在质量保持不变时,物体的加速度与所受的合外力成正比,加速度的方向与合外力的方向相同.,目标导航,二,三,一,预习导引,目标导航,二,三,一,预习导引,知识精要,思考探究,迁移应用,一,二,典题例解,一、加速度与力的定量关系,(一)实验原理 采用控制变量法.当研究三个物理量之间的关系时,先让其中一个量保持不变,研究另外两个量之间的关系,最后总结三个量之间的相互关系. 1.保持物体的质量不变,研究加速度与物体受到的合外力之间的关系. 2.保持物体受到的合外力不变,研究加速度与物体的质量之间的关系. (二)实验器材 气垫导轨(附有标尺、滑轮、滑块、挡光板、光电门和数字计时器等);托盘;砝码;带小钩的细绳;橡皮泥;天平等.,知识精要,思考探究,迁移应用,一,二,典题例解,知识精要,思考探究,迁移应用,一,二,典题例解,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,在探究加速度与力的定量关系实验中,利用气垫导轨进行实验是否需要先平衡摩擦力? 提示:不需要.,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,【例1】 (多选)在用实验探究加速度和力的关系时,下列关于实验 的思路和数据分析,正确的是( ) A.实验的基本思想是保持物体的质量不变,测量物体在不同力作用 下的加速度,分析加速度与力的关系 B.实验的基本思想是保持物体所受力相同,测量质量不同的物体在 该力作用下的加速度,分析加速度与质量的关系 C.在处理实验数据时,以a为纵坐标,F为横坐标,根据数据在坐标 系中描点,若这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比 D.在处理实验数据时,以a为纵坐标,m为横坐标,根据数据在坐标 系中描点,若这些点在一条过原点的直线上,说明a与m成正比,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,思路分析:正确理解加速度a与合外力F及加速度a与物体质量 的关系,熟悉本实验的原理和过程是解决问题的关键. 解析:本实验是利用控制变量法得到a、F二者的关系,A、C所述 符合实验的思路和数据分析,故应选A、C. 答案:AC,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,(多选)采用如图(a)所示的装置探究“加速度与力的 定量关系”实验后,甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和 小车所受拉力F的图象为图(b)中的直线,乙同学画出的a-F图象 为图(b)中的直线.直线、在纵轴或横轴上的截距较大,明显超出 了误差范围,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中 可能正确的是( ),一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,A.实验前甲同学没有平衡摩擦力 B.甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的始端抬得过高了 C.实验前乙同学没有平衡摩擦力 D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的始端抬得过高了 答案:BC 解析:采用小车在长木板上的运动来探究“加速度与力的定量”的关 系,应当消除摩擦力这个干扰因素,所以实验时应把长木板始端垫 高.直线在纵轴上有较大截距,说明绳子对小车没有拉力(还没有加 重物)时小车已经有了加速度,原因是甲同学在平衡摩擦力时,把长 木板的始端抬得过高.直线在横轴上有较大截距说明绳子对小车 的拉力大到某一个值的时候小车才开始运动,原因是乙同学在实 验前没有平衡摩擦力或把长木板的始端抬得不够高.,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,二、加速度与质量的定量关系,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,如果对实验数据进行处理时,得到a-m图象,能否通过a-m图象得到加速度a与物体质量m的定量关系? 提示:当外力不变时,加速度a随着物体质量的增大而减小,是反比例关系,故a-m图象不容易得到a与m的定量关系.,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加 速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示。实验中小车 (含发射器)的质量为200 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和 轻定滑轮。小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成 (选填“线性”或“非线性”)关系。 (2)由图(b)可知,a-m图线不经过原点,可能的原因是 。 (3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到