4.2实验：探究加速度与力质量的关系

1、2021-11-42牛顿第一定律：牛顿第一定律： 力是改变运动状态的原因。力是改变运动状态的原因。 运动运动状态用状态用_表示。表示。力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因质量相同的三辆汽车启动，红色汽车发动机功率大，启动的快。牵引力越牵引力越大，加速度越大大，加速度越大2021-11-44a a与与m m有关吗？有关吗？什么关系？什么关系？F1F1赛车赛车从从0 0加速到时速加速到时速100100公里公里 需需2.32.3秒秒 卡车卡车从从0 0加速到时速加速到时速100100公里公里 需需1010秒秒质量是惯性大小的量度质量是惯性大小的量度惯性越大运动状态越难改变惯性越大运动状态越难改变

2、质量越大，加速度越小质量越大，加速度越小2021-11-45用什么方法研究加速度用什么方法研究加速度a a与其他两个物理量与其他两个物理量的的定量定量关系？关系？研究方法研究方法：控制变量法（考点）：控制变量法（考点）保持保持m不变，研究不变，研究a与与F的关系的关系; 保持保持F不变，研究不变，研究a与与m的关系。的关系。2021-11-46设计探究实验设计探究实验m一定，一定， a F； F一定，一定， a1/m。2021-11-47明确几个问题明确几个问题:如何处理数据得出结论如何处理数据得出结论?怎么设计这个实验怎么设计这个实验?1.测量哪些量测量哪些量?2.分别怎么分别怎么测量测量?

3、图像图像法法 a、F、m m： a:F:天平天平打点计时器打点计时器或光电门或光电门3.实验装置实验装置4.实验步骤实验步骤2021-11-48GFNFf2021-11-49平衡摩擦力：GG1FNfG1平衡摩擦力平衡摩擦力f。如何判断已经平衡摩擦力了？如何判断已经平衡摩擦力了？平衡摩擦力时小车是否与钩码相连？平衡摩擦力时小车是否与钩码相连？思考：思考：当改变小车的质量时，是否需重新平衡摩擦力？当改变小车的质量时，是否需重新平衡摩擦力？2021-11-410绳子拉力大小钩码的重力。绳子拉力大小钩码的重力。小于小于什么情况下，绳子拉力近似等于钩码重力即小车什么情况下，绳子拉力近似等于钩码重力即小车

4、所受的合力？所受的合力？Mm思考：思考：1、控制、控制m相同，探讨相同，探讨加速度加速度a与与F的关系的关系x1x2F1F2在相同的时间内在相同的时间内:x1= a1t221x2 = a2t221a1/ a2=x1/x2测量出测量出x1 、x2 x1/x2为纵坐标，为纵坐标， F1/F2 为横坐标作图为横坐标作图2、控制、控制F相同，探讨相同，探讨加速度加速度a与与m的关系的关系学生总结实验步骤F F N Na/ma/ms s -2 -20.150.150.300.300.450.450.600.600.750.750 0. 1 0.2 0.3 0.4 0.50 0. 1 0.2 0.3 0.

5、4 0.5当小当小车质车质量不量不变时变时次数次数F/NF/N a/m a/m s s -2 -21 12 23 34 45 50.10 0.10 0.1460.20 0.20 0.3020.30 0.30 0.4280.40 0.40 0.5920.50 0.50 0.751m m kgkga/ma/ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2a/ma/ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 /kg /kg -1 -1m m1 1当当拉拉力力不不变变时时次数次数m/kgm/kga/m a/m s s - -2 21 12 23 34 45 5/kg /kg -1 -12.502.502.002.001.331.331.001.000.830.83m m1 10.400 0.400 0.8610.500 0.500 0.6920