湖南省长沙市高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 2.1 实验 探究加速度与力 质量的关系1课件 新人教版必修2.ppt

问题与讨论 我国空军八一表演队歼 10表演机要求有强大动力的发动机 但在进行表演前通常不会装满油 对此你能利用所学物理原理进行解释吗 牛顿第一定律 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 理论回顾 牛顿第一定律内涵 2 物体有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质即惯性 质量是惯性大小的量度 1 力是产生加速度的原因 加速度a与力f有关 加速度a与质量m有关 理论回顾 理论分析 a 1 m a f 加速度与力成正比 加速度与质量成反比 猜想 加速度与力 质量可能有什么定量关系 理论延伸 实验探究 一 实验目的 探究加速度与力 质量的关系 a 与 f m 二个物理量均有关系 应该如何探究呢 实验探究 二 研究方法 实验研究方法 控制变量法 分两步探究 保持m不变 探究a与f的关系 保持f不变 探究a与m的关系 实验探究 质量 天平 恒力 加速度 需要测量哪些物理量 1 怎样测量 或比较 物体的加速度 实验探究 三 测量方法 1 怎样测量 或比较 物体的加速度 方法1 在物体上安装一条打点计时器的纸带 根据纸带的点计算加速度 实验探究 三 测量方法 1 怎样测量 或比较 物体的加速度 方法2 让物体做初速度为0的匀加速直线运动 利用刻度尺测量位移并用秒表测量时间 然后利用公式 实验探究 三 测量方法 1 怎样测量 或比较 物体的加速度 实验探究 三 测量方法 若vo 0 且t相同 由x at2 2有 a1 a2 x1 x2 方法3 根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式可知 在相同的时间内 加速度和位移成正比 即 1 怎样测量 或比较 物体的加速度 实验探究 三 测量方法 方法3 两小车对比 钩码f1 参照小车m1 实验小车m2 钩码f2 2 怎样提供和测量物体所受的恒力 实验探究 三 测量方法 a 利用弹簧测力计 然后用手拉 2 怎样提供和测量物体所受的恒力 实验探究 三 测量方法 a 利用弹簧测力计 然后用手拉 2 怎样提供和测量物体所受的恒力 b 利用重物来牵引 实验探究 三 测量方法 实验器材 实验探究 四 实验器材 实验器材 1 提供恒定力的 钩码 实验探究 四 实验器材 实验器材 1 提供恒定力的 钩码 2 研究的物体 小车 实验探究 四 实验器材 实验器材 1 提供恒定力的 钩码 2 研究的物体 小车 3 测量位移的工具 直尺 实验探究 四 实验器材 实验器材 1 提供恒定力的 钩码 2 研究的物体 小车 3 测量位移的工具 直尺 4 测量加速度的工具 打点计时器 实验探究 实验探究 四 实验器材 实验器材 1 提供恒定力的 钩码 2 研究的物体 小车 3 测量位移的工具 直尺 5 辅助器材 带滑轮的长木板 细绳 砝码 4 测量加速度的工具 打点计时器 实验探究 实验探究 四 实验器材 实验 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 铁片为器材 研究小车运动 用天平测出小车的质量m 实验探究 参考案例二 从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a 用天平测出小车的质量m 实验 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 铁片为器材 研究小车运动 实验探究 参考案例二 重物的总重力g当作小车受到的拉力f 从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a 用天平测出小车的质量m 实验 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 铁片为器材 研究小车运动 实验探究 参考案例二 1 小车所受的合外力是否就是绳对小车的拉力 2 欲使小车的所受拉力就为小车所受的合外力 我们应该如何操作 3 在研究a与m的关系时 改变m 是否需要重新平衡摩擦力 为什么 实验探究 思考与讨论 参考案例二实验操作步骤 1 按图安装器材 打点计时器固定在远离滑轮一端 实验探究 五 实验步骤 参考案例二 参考案例二实验操作步骤 1 按图安装器材 打点计时器固定在远离滑轮一端 2 平衡摩擦力 在长木板不带滑轮的一端下面垫一块木块 反复移动木块位置 直至小车在斜面上可以保持匀速运动 这时小车拖着纸带运动时受到的阻力恰好与小车所受重力在斜面上的分力平衡 五 实验步骤 参考案例二 参考案例二实验操作步骤 1 按图安装器材 打点计时器固定在远离滑轮一端 2 平衡摩擦力 在长木板不带滑轮的一端下面垫一块木块 反复移动木块位置 直至小车在斜面上可以保持匀速运动 这时小车拖着纸带运动时受到的阻力恰好与小车所受重力在斜面上的分力平衡 3 打纸带 把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘 先接通电源再释放小车 打点计时器在纸带上打下一系列点 切断电源 取下纸带 小车在运动过程中 细线与木板保持平行 实验探究 五 实验步骤 参考案例二 参考案例二实验操作步骤 1 按图安装器材 打点计时器固定在远离滑轮一端 2 平衡摩擦力 在长木板不带滑轮的一端下面垫一块木块 反复移动木块位置 直至小车在斜面上可以保持匀速运动 这时小车拖着纸带运动时受到的阻力恰好与小车所受重力在斜面上的分力平衡 3 打纸带 把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘 先接通电源再释放小车 打点计时器在纸带上打下一系列点 切断电源 取下纸带 小车在运动过程中 细线与木板保持平行 4 依次改变小盘中砝码的个数 重复 3 四次 得到四条纸带 实验探究 五 实验步骤 参考案例二 5 求加速度 在每条纸带上选取较理想部分 算出对应的加速度值 实验探究 五 实验步骤 参考案例二 5 求加速度 在每条纸带上选取较理想部分 算出对应的加速度值 6 数据处理 纵轴表示加速度a 横轴表示表示f 小盘加砝码的重力 描点作出a f图像 若是一条过原点的图像 则表明加速度a与力f成正比 5 求加速度 在每条纸带上选取较理想部分 算出对应的加速度值 6 数据处理 纵轴表示加速度a 横轴表示表示f 小盘加砝码的重力 描点作出a f图像 若是一条过原点的图像 则表明加速度a与力f成正比 7 保持小盘和砝码的质量 在小车上加砝码 重复上面的操作 用纵轴表示加速度a 横轴表示小车和砝码总质量的倒数 描点作出a 图像 若是一条果原点的图像 则表明加速度a与质量m反比 质量相同 合外力相同 实验探究 参考案例一 怎样由实验结果得出加速度与力及质量的关系 实验探究 六 数据处理 用图像分析a与f的关系时 图像的横 纵坐标分别为哪些物理量 为什么 用图像分析a与m的关系时 图像的横 纵坐标分别为哪些物理量 为什么 实验探究 六 数据处理 数据处理 m一定时 a与f的关系 m一定时 a与f的关系 数据处理 f一定时 a与m的关系 数据处理 结论 物体的