加速度与力质量的关系

1、复习思考：复习思考：？ 物体物体的改变指的是物体的的改变指的是物体的发生了变化发生了变化力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因力力运动状态变化运动状态变化速度变化速度变化vat产生加速度产生加速度力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因F1F2m1m2mF1mF2m1Fm2F定性讨论定性讨论定性讨论定性讨论讨论讨论1：加速度的大小与力有什么关系？：加速度的大小与力有什么关系？讨论讨论2：加速度的大小与质量有什么关系？：加速度的大小与质量有什么关系？结论：物体受力相同时，质量越大，加速度越小。结论：物体受力相同时，质量越大，加速度越小。结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。结论：

2、对同一物体，受力越大，加速度越大。加速度加速度与与力力和和质量质量有关有关定量关系定量关系猜测：猜测：？?2FaFa或？或211mamaa、F、m的关系的关系1、研究目的、研究目的 ： 定量分析定量分析a、F、m的关的关系系2、研究方法、研究方法 ： A、m一定时，一定时，a与与F的定量关系的定量关系B、F一定时，一定时，a与与m的定量关系的定量关系二、如何设计和进行实验？二、如何设计和进行实验？方案一：方案一： 小车、打点计时器、纸带、一端带有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、天平为器材器材，研究小车运动。用天平测出小车的质量m1，把砝码的总重力当作小车受到的拉力F,从打点计时器打出的纸带

3、上测出s, 由s=at2计算出小车的加速度a。 可能的实验方案（一）可能的实验方案（一）方案二：方案二：以小车、一端带有定滑轮的长木板、以小车、一端带有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、天平、夹子为实验器细线、砝码、刻度尺、天平、夹子为实验器材，研究小车的运动，利用两小车位移之比材，研究小车的运动，利用两小车位移之比就等于加速度之比来研究加速度与力和质量就等于加速度之比来研究加速度与力和质量的关系。的关系。 可能的实验方案（二）可能的实验方案（二）1、控制、控制m相同，探讨相同，探讨加速度加速度a与与F的关系的关系实验方案（二）原理：实验方案（二）原理：如图所示如图所示x1x2F1F2F1,

4、 F2，在相同在相同的时间内的时间内:x1= a1t221x2 = a2t221a1/ a2=x1/x2测量出测量出x1 、x2 模拟实验演示模拟实验演示2、控制、控制F相同，探讨相同，探讨加速度加速度a与与m的关系的关系实验过程：结论：结论：2121tas 212tsa 2s2s22212tas 224tsa 结论：结论：比较以上两个实验，得：比较以上两个实验，得：122aa MmgMFa1MmgMFa22Fa当当物体质量物体质量M不变时，不变时，返回保持物体的保持物体的质量不变质量不变，测量物体在不同的力，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作用下的加速度，分析加速度与力

5、的关系小车质量小车质量M=M= g,g,小车上砝码质量小车上砝码质量m=m= g g次次数数小车小车1 1小车小车2 212345位移位移x x1 1/cm/cm位移位移x x2 2/cm/cmmm2 2/g/g ( (表表示示F F2 2大小大小) )盘中砝码盘中砝码质量质量mm2 2/g/g 200 200 0 050502020303040406060盘中砝码盘中砝码质量质量mm1 1/g/gmm1 1/g/g ( (表表示示F F1 1大小大小) )7070F F2 2 F F1 1x x2 2 / /x x1 10 0次数1234x x2 2x x1 1F F2 2F F1 1F F

6、a aa a1 1a a2 22s2s214tsa 21212tas 结论：结论：2221tas 222tsa 结论：结论：比较以上两个实验，得：比较以上两个实验，得：212aa MmgMFa1MmgMFa222aM1当当F一定时，一定时，小车质量小车质量M=M= g g, ,盘中砝码质量盘中砝码质量m=m= g g次次数数小车小车1 1小车小车2 212345(M+m(M+m1 1) )/g/g(M+m(M+m2 2) )/g/g保持物体所受的保持物体所受的力相同力相同，测量不同质量的物，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系量的

7、关系 200 200 50 50车上砝码车上砝码质量质量m m1 1/g/g位移位移x x1 1/cm/cm1001005050150150200200250250车上砝码车上砝码质量质量m m2 2/g/g位移位移x x2 2/cm/cm小车小车1 1质量质量M M1 1小车小车2 2质量质量M M2 2300300 x x2 2 / /x x1 10 0次数1234MM2 2 MM1 1x x2 2x x1 1MM2 2MM1 1MM1 1 MM2 2MM1 1MM2 2a am m1 1a a1 1a a2 2质量保质量保持不变持不变合外合外力保力保持不持不变变方案二：方案二：小车、打点

8、计时器、纸带、小车、打点计时器、纸带、一端一端带滑轮的带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。度尺、天平为器材，研究小车运动。方案三：方案三：小车、一端带滑轮的长木板、细小车、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，求出加速度车运动情况进行分析，求出加速度a a 。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mF F N Na/ a/m ms s -2 -20.150.150.300.300.450.450.600

9、.600.750.750 0.1 0.2 0.3 0 0.1 0.2 0.3 0.40.4 0.50.5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 0.1460.1460.20 0.20 0.3020.3020.30 0.30 0.4280.4280.40 0.40 0.5920.5920.50 0.50 0.7510.751m m kgkga/ a/m ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.2 0 0.2 0.40.4 0.6 0.8 0.6 0.8

10、 1.01.0 1.21.2a/ a/m 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 0.8610.8610.500 0.500 0.6920.6920.750 0.750 0.470

11、0.4701.000 1.000 0.3520.3521.200 1.200 0.2900.290a/ a/m ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 1.0 1.5 2.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.52.5 /kg /kg -1 -1m m1 1数据处理：以a为纵坐标，以F横坐标，或以a为纵坐标，1m为横坐标，作出图象都应该是过原点的直线。 F F N Na/ a/m ms s - -2 20.150.150.300.300.450.450.600.600.750.750 0.1 0.2 0.3 0.40 0.1 0.2 0.

12、3 0.4 0.50.5a/ma/ms s-2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 1.0 1.5 2.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.52.5 /kg /kg -1 -1m m1 1实验结论：实验结论：Fama1（注意：这里的力指的是物体所受的（注意：这里的力指的是物体所受的合外力合外力）1、m一定，一定，加速度加速度a与与F的定量关系：的定量关系：2、F一定，一定，加速度加速度a与与m的定量关系的定量关系:注意事项： （1）平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力. （2）平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等. （3）小车应靠近打点计时器且先接通电源再释放小车. （4）作图象时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可