高中物理 42实验：探究加速度与力、质量的关系课件 新人教版必修1.ppt

2 实验 探究加速度与力 质量的关系 我们都知道摩托车起动很快 而载重汽车起动很慢 见下图 那么物体的加速度与力 质量存在着什么关系呢 探究加速度与力 质量的关系 附有滑轮的长木板2块 相同的小车两个 细线两条 钩码 10g 20g几个 用做提供牵引小车的力 砝码 50g 100g 200g几个 用于改变小车的质量 刻度尺 1 2m长的适当粗些的棉线两条 用于控制小车的运动 宽口文件夹 1 平衡摩擦力 将长木板平放在实验桌上 在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板 反复移动木板的位置 直至小车在斜面上运动时以保持匀速运动状态 这时小车拉着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡 2 研究加速度与力的关系 取两个质量相同的小车放在长木板上 小车的前端各系上细绳 绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘 盘中放有数目不等的砝码 使两小车自静止开始在不同拉力作用下匀加速运动 小车所受拉力f的大小可以认为等于砝码和盘所受重力的大小 保证小车质量比砝码和盘质量大的多 小车后端系上细绳 用一只夹子夹住 以同时控制两小车 如图所示 解析 由于两车的质量相同 所放砝码的个数 即小车所受的拉力 不同 设放开后经时间t两车在p点相遇 如下图所示 设两车的位移分别为x1 x2则 某同学设计下图所示的实验装置 探究加速度与力 质量 的关系 下述操作步骤的安排不尽合理 请将合理的顺序以字母代号填在下面的横线上 a 按上图所示把实验器材安装好 只是不把悬挂钩码的细绳系在小车上 即不给小车加牵引力 b 用纵坐标表示加速度 横坐标表示力 根据实验结果在坐标平面上画出相应的点 若这些点在一条直线上 便证明了加速度与作用力成正比 c 用天平测出小车的质量m 把数值记录下来 d 把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码先接通电源再放开小车 取下纸带 在打点纸带上标上纸带号码 e 平衡摩擦力 在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板 反复移动薄木板的位置 直至小车在斜面上运动时保持匀速运动状态 这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡 f 保持小车的质量不变 依次改变悬挂钩码的个数 分别重复步骤d 将数值记录在纸带上 或表格内 g 在每条纸带上都选取一段比较理想的部分 按 测定匀变速直线运动的加速度 实验中的方法算出每条纸带的加速度a h 保持钩码的质量不变 在小车上依次加砝码 也需做好记录 重复上述步骤d和步骤g 用纵坐标表示加速度a 横坐标表示小车及砝码总质量的倒数 在坐标平面上根据实验结果画出相应的点 如果这些点是在一条直线上 就证明加速度与质量成反比 答案 caedfgbh 在做 探究加速度与力 质量的关系 的实验时 计算出各纸带的加速度后 将测得的反映加速度a和f关系的有关资料记录在表一中 将测得的反映加速度a和质量m关系的有关资料记录在表二中 表一 表二 1 根据表中所列数据 分别画出a f图象和a 1 m图象 2 由图象可以判定 当m一定时 a与f的关系为 当f一定时 a与m的关系为 3 由a f图象可知m 4 由a 1 m图象可知 f 保留一位有效数字 解析 本题主要考查对实验数据的处理和分析 从而得到正确的实验结论 若a与f成正比 a与1 m成正比 那么a f图象和a 1 m图象都应是一条过原点的直线 同时因实验中不可避免地出现误差 描出的点不在一条直线上是很正常的 连线时应使尽可能多的点在直线上 不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧 离直线较远的点应视为错误数据 不需考虑 另外可以从图象的斜率的物理意义出发求出相应的物理量 答案 1 a f图象和a 1 m图象分别如图甲 乙所示 2 正比关系反比关系 3 0 5kg 4 4n 点评 探究加速度与质量的关系时 有的学生作出了a m图象如图 并由此图象得出加速度与质量成反比 这是不可以的 如果图线是直线 我们可以直接得出加速度与质量的对应关系 但如果图线是曲线 我们无法确定加速度与质量的关系 某学生在探究加速度与力 质量的关系实验中 测得小车的加速度a和拉力f 如下表所示 1 根据表中的数据在下图中的方格纸上作a f的图线 2 图线在f轴上的截距的物理意义是 3 图线斜率的物理意义是 答案 1 略 2 小车所受阻力的大小 3 小车和砝码总质量的倒数 1 物体运动状态变化的快慢 也就是物体的大小 与物体的有关 还与的大小有关 2 探索加速度与力的关系的基本思路是 保持物体的质量不变 测量物体在的作用下的 分析与的关系 如果a与f成正比 则a f图象是一条过 3 探索加速度