高中物理 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

谁跑得快 导入新课 物体的加速度a可能和哪些因素有关 f1 f2 m1 m2 结论 当物体质量一定时 物体的加速度随着力的增大而增大 力指的是合力 结论 当力的大小一定时 物体的加速度随着质量的增大而减小 第四章牛顿运动定律 4 2实验 探究加速度与力 质量的关系 1 知识与技能理解物体运动状态变化的快慢 即加速度大小与力有关 与质量也有关 通过实验探究加速度与力和质量的定量关系 培养学生动手操作能力 教学目标 2 过程与方法指导学生半定量地探究加速度与力和质量的关系 知道用控制变量法进行实验 引导学生自己设计实验 并根据设计进行实验 对实验数据进行处理 并能根据数据结果得出结论 3 情感态度与价值观通过实验 培养实事求是 尊重客观规律的科学态度 通过探究激发学生的求知欲和创新精神 培养与人合作的团队精神 教学重 难点 重点控制变量法的使用 如何提出实验方案 并使实验方案合理可行 实验数据的分析和处理 难点在老师引导下提出切实可行的实验方案 实验的操作过程 本节导航 1 加速度与力的关系2 加速度与质量的关系3 制定实验方案时的二个问题 1 加速度与力的关系 保持物体的质量不变 测量物体在不同的力作用下的加速度 分析加速度与力的关系 质量保持不变 f a 如何更直观地处理数据 0 100 146 0 200 302 0 300 428 0 400 592 0 500 751 由以上得 加速度与力成正比 结论 2 加速度与质量的关系 合外力保持不变 保持物体所受的力相同 测量不同质量的物体在该力作用下的加速度 分析加速度与质量的关系 300650 100 50 150 200 250 小车1质量m1 小车2质量m2 300 m m1 g m m2 g 车上砝码质量m1 g 位移x1 cm 车上砝码质量m2 g 位移x2 cm a m2 m1 由以上得 加速度与质量成反比 结论 3 制定试验方案时的两个问题 1 怎样测量 或比较 物体的加速度由于s 1 2at t 所以a与s成正比 所以可以算出s之比就是a之比 如上边右图 两个小车后端各系一个细线 用一个夹子把两条细线同时系在桌子上 使小车静止 抬起夹子 两个小车同时停下来 用刻度尺测出两个小车通过的位移 位移之比就等于它们的加速度之比 分析 2 怎样提供并测量物体所受的恒力一个单独的力的作用效果与跟他大小 方向都相同的合力的作用效果是相同的 因此 试验中力f还可以是物体所受的合力 如左图所示 两个相同的小车放在光滑的水平板上 前端各系一条细绳 绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘 盘中可以放砝码 小盘和砝码所受的重力 等于使小车做匀速运动的力 因此 增减小车中的砝码就可以改变小车受到的合力 分析 1 力是物体产生加速度的原因 2 用控制变量法探究物体的加速度与合外力 质量的关系 设计出实验的方法 3 物体的质量一定时 合外力越大 物体的加速也越大 合外力一定时 物体的质量越大其加速度越小 且合外力的方向与加速度的方向始终一致 4 实验数据的处理方法 课堂小结 2001年上海 如图所示 一质量为m的物体系于长度分别为l1 l2的两根细线上 l1的一端悬挂在天花板上 与竖直方向夹角为 l2水平拉直 物体处于 求剪断瞬时物体的加速度 平衡状态 现将l2剪断 高考链接 当l2被剪断的瞬间 因t2突然消失 而引起l1上的张力发生突变 使物体的受力情况改变 瞬时加速度沿垂直l1斜向下方 为a gsin 解法 1 一小车在牵引力作用下在水平面上做匀速直线运动 某时刻起 牵引力逐渐减小直到为零 在此过程中小车仍沿原来运动方向运动 则此过程中 小车的加速度 a 保持不变b 逐渐减小 方向与运动方向相同c 逐渐增大 方向与运动方向相同d 逐渐增大 方向与运动方向相反 课堂练习 2 从高空下落的雨滴受到的空气阻力的大小与其速度的平方成正比 假设雨滴竖直下落 下列说法正确的有 a 雨滴的加速度越来越大b 在开始阶段 雨滴的加速度越来越小c 在开始阶段 雨滴的速度越来越大d 若高度足够高 雨滴最后做匀速运动 3 设雨滴从很高处竖直下落 所受空气阻力f和其速度v成正比 则雨滴的运动情况是 a 先加速后减速 最后静止b 先加速后匀速c 先加速后减速直至匀速d 速度逐渐减小到零 4 一质量为m的物体放在表面粗糙的水平面上 如图所示 受水平拉力f的作用产生加速度a 这时物体所受的摩擦力为f 当水平拉力增至2f时 则 a 物体的加速度等于2ab 物体的加速度小于2ac 物体的加速度大于2ad 物体所受的摩擦力大于f 5 在光滑水平面上有一物块受水平恒力f的作用而运动 在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧 如图所示 当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中 下列说法正确的是 a 物块接触弹簧后即做减速运动b 物块接触弹簧后先加速后减速c 当弹簧处于压缩量最大时 物块的加速度不等于零d 当物块的