－粤教版必修1 4.3 探究加速度与力、质量的定量关系 课件（21张）.ppt

第三节探究加速度与力 质量的定量关系 加速度与物体所受合力的关系1 基本思路保持物体的 不变 测量物体在不同的力的作用下的 分析 与 的关系 2 实验数据的分析设计一个表格 把同一物体在不同力作用下的加速度填在表中 为了更直观地判断加速度a与力的数量关系 以 为纵坐标 为横坐标 根据各组数据在坐标系中 若这些点在一条 说明a与f成正比 质量 加速度 加速度 力 a f 描点 直线上 三 加速度与物体质量的关系1 基本思路保持物体所受的力相同 测量不同 的物体在该力作用下的 分析 与 的关系 质量 加速度 加速度 质量 相同 a与m成反比 a与m2成反比 a 过原点的直线 一 实验目的验证牛顿第二定律 即物体的质量一定时 加速度与作用力成正比 作用力一定时 加速度与质量成反比 实验 验证牛顿第二定律 图4 2 3 2 四 实验步骤1 用天平测出小车总质量m 小桶及沙的总质量m 把数值记录下来 2 按图所示把实验器材安装好 三 实验器材打点计时器 纸带及复写纸 小车 一端附有滑轮的长木板 小桶 细绳 沙 低压交流电源 导线 天平 刻度尺 砝码 3 平衡摩擦力 在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板 反复移动其位置 直至不挂沙桶 轻推小车 小车刚好在斜面上保持匀速运动为止 4 将沙桶通过细绳系在小车上 接通电源 释放小车 使小车运动 用纸带记录小车的运动情况 取下纸带 并在纸带上标上号码 5 保持小车的总质量m不变 改变沙桶的质量m 重复步骤4 每次记录必须在相应的纸带上做上标记 列表格将记录的数据填写在表内 6 建立坐标系 作a f图象 验证a与f的关系 7 保持沙及小桶的质量m不变 改变小车的总质量m 重复上述步骤5 6 建立坐标系 作a 图象 验证a与m的关系 五 注意事项1 在本实验中 必须平衡摩擦力 方法是将长木板的一端垫起 而垫起的位置要恰当 在位置确定以后 不能再移动更换倾角 2 改变m和m的大小时 每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器 而且先通电再放小车 3 每次利用纸带确定a时 应求解其平均加速度 六 实验分析1 验证加速度与力的关系时 控制小车总质量m不变 改变所挂质量m 验证加速度与质量的关系时 控制所挂质量m不变 改变小车总质量m 2 实验中必须要求m m 用力传感器直接测量拉力f时 则无需m m 例3 用如图所示的装置研究在作用力f一定时 小车的加速度a与小车质量m的关系 某位同学设计的实验步骤如下 a 用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量 b 按图装好实验器材 c 把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶 d 将电磁打点计时器接在6v电压的蓄电池上 接通电源 放开小车 打点计时器在纸带上打下一系列点 并在纸带上标明小车质量 e 保持小桶及其中沙子的质量不变 增加小车上的砝码个数 并记录每次增加后的m值 重复上述实验 f 分析每条纸带 测量并计算出加速度的值 g 作a m关系图象 并由图象确定a m关系 1 该同学漏掉的重要实验步骤是 该步骤应排在 步实验之后 2 在上述步骤中 有错误的是 应把 改为 3 在上述步骤中 处理不恰当的是 应把 改为 例4 某同学设计了如图4 2 3 5所示的装置来探究加速度与力的关系 弹簧秤固定在一合适的木板上 桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮 细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接 在桌面上画出两条平行线mn pq 并测出间距d 开始时将木板置于mn处 现缓慢向瓶中加水 直到木板刚刚开始运动为止 记下弹簧秤的示数f0 以此表示滑动摩擦力的大小 再将木板放回原处并按住 继续向瓶中加水后 记下弹簧秤的示数f1 然后释放木板 并用秒表记下木板运动到pq处的时间t 综合 拓展 提高 图4 2 3 5 1 木板的加速度可以用d t表示为a 为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是 一种即可 2 改变瓶中水的质量重复实验 确定加速度a与弹簧秤示数f1的关系 下列图象能表示该同学实验结果的是 3 用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比 它的优点是 a 可以改变滑动摩擦力的大小b 可以更方便地获取多组实验数据c 可以比较精确地测出摩擦力的大小d 可以获得更大的加速度以提高