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第四章牛顿运动定律 桃源三中颜金安 4 2实验 探究加速度与力 质量的关系 法拉利f2003 ga赛车与著名战斗机 飓风2000 的一场 巅峰对决 物体的加速度a可能和哪些因素有关 思考 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 结论 当力一定时 物体的加速度随着质量的增大而减小 注意 这里的力指的是物体所受的合力 加速度a与力f 质量m存在怎样的定量关系呢 假设和猜想 m一定 a f f一定 a 1 m 应该采用什么样的物理方法来研究a与f m的定量关系呢 保持m不变 研究a与f的关系 保持f不变 研究a与m的关系 研究方法 控制变量法 一 确定研究方法 1 如何测量物体的质量 加速度和受到的力 2 怎样设计实验步骤 怎样选用和调试实验器材 3 如何采集实验数据 怎样对实验数据进行分析 二 设计实验方案 1 怎样测量 或比较 物体的加速度a 2 怎样提供并测量物体所受的恒力f 制定实验方案时的两个问题 方案一 以小车 一端带滑轮的长木板 粗线 砝码 钩码 天平 刻度尺 宽口夹子为实验器材 研究小车的运动 实验方案 注意 只有当盘和砝码的总质量远小于小车的质量时 小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力 实验方案 保持m不变 保持f不变 探究加速度与力的关系 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 位移x1 cm 位移x2 cm m m 2 g 表示f2大小 盘中砝码质量m 2 g 300010 50 20 30 40 60 盘中砝码质量m 1 g m m 1 g 表示f1大小 70 探究加速度与力的关系 f a 探究加速度与质量的关系 m m1 g m m2 g 保持物体所受的力不变 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 车上砝码质量m1 g 位移x1 cm 100 50 150 200 250 车上砝码质量m2 g 位移x2 cm 小车1质量m1 小车2质量m2 300 探究加速度与质量的关系 m2 m1 m1 m2 a 方案二 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 天平为器材 研究小车运动 方案三 小车 一端带滑轮的长木板 细线 砝码 钩码 利用频闪照相 拍下小车运动情况进行分析 求出加速度a 其他方案 钩码的总重力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 0 100 146 0 200 302 0 300 428 0 400 592 0 500 751 数据处理 加速度与力的关系 如何更直观地处理数据 数据处理 加速度与质量的关系 气垫导轨装置 你是否还有其他的实验方案 当钩码的质量远小于小车的质量时 小车与木板间的摩擦阻力就不能忽略了 这个问题如何解决 平衡摩擦力问题 某同学根据测量数据画出a f图线 表明实验中的问题
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