高中物理 6.2探究加速度与力、质量的关系课件 鲁教版必修1.ppt

探究加速度与力 质量的关系 一 实验探究 1 实验方法 2 实验数据分析方法 画出a f和a 1 m的图像 问题1 如何测量加速度 问题2 如何测量小车受到的拉力 问题3 如何减小摩擦力的影响 方案一 问题4 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 问题5 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 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 1 用天平测出小车和小盘的质量m和m 并把数据记录下来 要求 m m 2 按实验装置图把实验器材安装好 但不要把悬挂小盘的细绳系在小车上 3 平衡摩擦力 4 把细绳系在小车上 并绕过定滑轮 先通电源再放开小车 取下纸带 并标注牵引力 5 保持小车质量不变 在小盘内放入质量为m1的小物体 重复上述实验 6 重复上述实验多次后 停止实验 整理器材 数据处理 用纵坐标表示加速度a 横坐标表示牵引力f作a f图象 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 30 0 10 0 15 0 21 0 26 a f图象是一条过原点的倾斜直线 a f 2 把不同质量 小车与车内砝码的总质量 的小车在相同力作用下产生的加速度填在下表中 由以上数据画出它的a m图象及a 图象 如图甲 乙所示 通过a m和a 关系图象 我们可以得出小车的加速度a与质量m成反比 与质量的倒数成正比 4 注意事项 1 小桶和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 在平衡摩擦力时 不要把悬挂小盘的细线系在小车上 即不要给小车加任何牵引力 并要让小车拖着打点的纸带运动 3 每次开始时小车应尽量靠近打点计时器 并应先接通电源 再放开小车 且应在小车到达滑轮前按住小车4 作图象时 要使尽可能多的点在所作直线上 不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧 方案二 利用气垫导轨来探究加速度与力 质量的关系 图2 滑块和挡光片 图3 光电门 方案三 课本上参考案例中的实验方案 由于两小同时启动 同时停止 故运动时间相同 m一定时 f一定时 只需验证 1 某学生做 探究加速度与力 质量的关系 的实验在平衡摩擦力时 把长木板的一端垫得过高 使得倾角偏大 他所得到的a f关系可用下列哪个图线表示 图中a是小车的加速度 f是细线作用于小车的拉力 练习 2 在本实验中 在研究加速度a与小车的质量m的关系时 由于没有注意始终满足m m的条件 结果得到的图象应下是图中的 3 在 探究加速度与力 质量的关系 的实验中 某同学选用的实验装置如图所示 1 在水平实验桌上放置一端有定滑轮的长木板 将不带定滑轮的一端适当垫起的目的是 2 请指出这位同学实验装置中的三处错误 a b c 4 在 探究加速度与力 质量的关系 的实验中 按实验要求安装好器材后 应按一定步骤进行实验 下述操作步骤的安排顺序不尽合理 请将合理的顺序填写在下面的横线上 填字母代号 a 保持重物的质量不变 在小车里加砝码 测出加速度 重复几次b 保持小车质量不变 改变重物的质量 测出加速度 重复几次c 用天平测出小车和重物的质量d 平衡摩擦力 使小车近似做匀速直线运动e 挂上重物 放进砝码 接通打点计时器的电源 放开小车 在纸带上打下一系列的点f 根据测量的数据 分别画出a f和a 图线 dceabf或dcebaf 2012 江苏模拟 探究加速度与物体质量 物体受力的关系 的实验装置如图甲所示 6 1 在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中 打出了一条纸带如图乙所示 计时器打点的时间间隔为0 02s 从比较清晰的点起 每5个点取一个计数点 量出相邻计数点之间的距离 该小车的加速度a m s2 结果保留两位有效数字 2 平衡摩擦力后 将5个相同的砝码都放在小车上 挂上砝码盘 然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中 测量小车的加速度 小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力f的实验数据如下表 请根据实验数据作出a f的关系图象 3 根据提供的实验数据作出的a f图线不通过原点 请说明主要原因 解析 1 a m s2 0 16m s2或a m s2 0 15m s2 2 如图所示 3 小车 砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力 而表中数据漏计了砝码盘的重力 导致合力f的测量值小于真实值 a f图线不过原点 答案 1 0 16 0 15也算对 2 见解析 3 未计入砝码盘的重力 7 2012年台州模拟 如图3 4 10所示 在探究加速度与力 质量的关系的演示实验中 若1 2两个相同的小车所受拉力分别为f1 f2 车中所放砝码的质量分别为m1 m2 打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1 x2 则在实验误差允许的范围内 有 a 当m1 m2 f1 2f2时 x1 2x2b 当m1 m2 f1 2f2时 x2 2x1c 当m1 2m2 f1 f2时 x1 2x2d 当m1 2m2 f1 f2时 x2 2x1 8 如图所示的实验装置可以探究加速度与力 质量的关系 小车上固定一个盒子 盒子内盛有沙子 沙桶的总质量 包括桶以及桶内沙子质量 记为m 小车的总质量 包括车 盒子及盒内沙子质量 记为m 1 验证在质量不变的情况下 加速度与合外力成正比 从盒子中取出一些沙子 装入沙桶中 称量并记录沙桶的总重力mg 将该力视为合外力f 对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出 多次改变合外力f的大小 每次都会得到一个相应的加速度 本次实验中 桶内的沙子取自小车中 故系统的总质量不变 以合外力f为横轴 以加速度a为纵轴 画出a f图象 图象是一条过原点的直线 a f图象斜率的物理意义是 你认为把沙桶的总重力mg当作合外力f是否合理 答 填 合理 或 不合理 本次实验中 是否应该满足m m这样的条件 答 填 是