探究加速度与力质量的关系

1、探究加速度与力质量的关系牛一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态牛一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。变这种状态。牛一定律，又称惯性定律；物体保持原来匀牛一定律，又称惯性定律；物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，称为惯速直线运动状态或静止状态的性质，称为惯性；物体的惯性只和质量有关，质量越大，性；物体的惯性只和质量有关，质量越大，惯性越大。惯性越大。由牛一定律可知：由牛一定律可知：物体不受外力物体不受外力所受合外力为零所受合外力为零物体处于静止或匀速直线运动物体处于静止或匀速直线运动状态，即运

2、动状态不变。状态，即运动状态不变。那么设想：如果物体所受合外力不为零，则物体运那么设想：如果物体所受合外力不为零，则物体运动会怎样？动会怎样？物体不受力时物体不受力时的运动情况的运动情况点球守门员扑球法拉利法拉利F2003-GA赛车与赛车与著名战斗机著名战斗机“飓风飓风2000”思考：思考：物体加速度物体加速度a和哪些因素有关？和哪些因素有关？你是怎么知道的？你是怎么知道的？加速度大小与物体受力大小有关加速度大小与物体受力大小有关加速度还与物体质量有关加速度还与物体质量有关质量一定时，受力越大，其加速度越大质量一定时，受力越大，其加速度越大受力一定时，质量越小，其加速度越大。受力一定时，质量越

3、小，其加速度越大。 这里的力指物体所受合力这里的力指物体所受合力第二节第二节 心动 不如行动明确几个问题明确几个问题:1.实验要说明什么问题实验要说明什么问题?3.如何由实验得出结论如何由实验得出结论?2.怎么设计这个实验怎么设计这个实验? a与与F关系关系? a与与m关系关系?1.测量哪些量测量哪些量?2.怎么测量怎么测量?数据处理数据处理控制一个量控制一个量不变不变 a、F、m m： a:F:天平天平打点计时器打点计时器物体所受的物体所受的合力合力研究方法：控制变量法研究方法：控制变量法保持物体的质量不变，测量物体在不同保持物体的质量不变，测量物体在不同作用下的加速度，分析加速度与合外力作

4、用下的加速度，分析加速度与合外力的关系。的关系。保持物体所受力合外力相同，测量不同保持物体所受力合外力相同，测量不同质量的物体在该力下的加速度，分析加质量的物体在该力下的加速度，分析加速度与质量的关系。速度与质量的关系。实验装置实验装置图图制定实验方案、设计实验制定实验方案、设计实验 : 小车、打点计时器、纸带、小车、打点计时器、纸带、学生电源、一端带滑轮的长木板、细学生电源、一端带滑轮的长木板、细线、刻度尺、天平、钩码线、刻度尺、天平、钩码2.物体的质量用测量物体的质量用测量天平天平1.怎样测量物体的加速度？怎样测量物体的加速度？3.怎样给小车提供一个恒定的合力？怎样给小车提供一个恒定的合力

5、？实验器材实验器材例：例：平衡摩擦力平衡摩擦力将长木板不带滑轮一端适当垫高，使将长木板不带滑轮一端适当垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡。力平衡。怎样就算平衡好摩擦力了？怎样就算平衡好摩擦力了？4.如何测定小车受到的合力？如何测定小车受到的合力？5.绳子拉力大小绳子拉力大小?钩码的重力。钩码的重力。小于小于6.什么情况下，绳子拉力近似等于什么情况下，绳子拉力近似等于钩码重力即小车所受的合力？钩码重力即小车所受的合力？理论计算发现：当钩码质量比小车质量理论计算发现：当钩码质量比小车质量小很多时（小很多时（ ），绳子拉力近似等），绳子拉力近似等于钩码重力

6、即小车所受的合力于钩码重力即小车所受的合力1 / 6测加速度法测加速度法方案一：方案一：实验装置实验装置图图方案一：方案一：实验探究实验探究1.探究加速度与合力的关系探究加速度与合力的关系实验基本思路：保持小车的质量不变，实验基本思路：保持小车的质量不变，测量小车在不同作用下的加速度，分析测量小车在不同作用下的加速度，分析加速度与合力的关系。加速度与合力的关系。做实验做实验 、得数据、填表格一、得数据、填表格一、作图象、进行分析、形成结论作图象、进行分析、形成结论怎样改变合力？怎样改变合力？F F N Na/ma/ms s -2 -20.150.150.300.300.450.450.600.

7、600.750.750 0. 1 0.2 0.3 0.4 0.50 0. 1 0.2 0.3 0.4 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 0.7512.探究加速度与质量的关系探究加速度与质量的关系实验基本思路：保持小车所受合力相同，测量实验基本思路：保持小车所受合力相同，测量不同质量的小车在该力下的加速度，分析加速不同质量的小车在该力下的加速度，分析加速度与质量的关系。

8、度与质量的关系。做实验做实验 、得数据、填表格二、得数据、填表格二、作图象、交流分析、形成结论作图象、交流分析、形成结论怎样改变小车的质量？怎样改变小车的质量？m 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

9、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 0.6920.750 0.750 0.4701.000 1.000 0.3521.200 1.200 0.290实验须知：实验须知： v1.平衡摩擦力平衡摩擦力v2.小车开始时要靠近打点计时器小车开始时要靠近打点计时器 3. 小车质量小车质量Mm所挂物体重力所挂物体重力v4.打点计时器打点周期打点计时器打点周期T=0.02s 心

10、动 不如行动 小结小结探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系1.研究方法：研究方法：2.数据处理方法：数据处理方法：3.结论：结论：控制变量法控制变量法图象法图象法aF a1/mFam1整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的质量还是改变小车和砝码改变小盘和砝码的质量还是改变小车和砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力平衡摩的质量，都不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦力是指使小车所受动力擦力是指使小车所受动力(小车重力沿斜面小车重力沿斜面方向的分力方向的分力)与小车所受阻力与小车所受阻力(包括小车所受包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车之后所拖纸

11、带的摩擦力和打点计时器对小车之后所拖纸带的摩擦力摩擦力)大小相等平衡摩擦力时，应在小大小相等平衡摩擦力时，应在小车后拖上纸带，先接通电源，再用手给小车车后拖上纸带，先接通电源，再用手给小车一个初速度，若在纸带上打出的点的间隔是一个初速度，若在纸带上打出的点的间隔是均匀的，则表明平衡了摩擦力，否则必须重均匀的，则表明平衡了摩擦力，否则必须重新调整小木板的位置新调整小木板的位置实验注意事项实验注意事项2平衡摩擦力后，每次实验时必须满足在小平衡摩擦力后，每次实验时必须满足在小车上所加砝码的质量远大于砝码和小盘的总质车上所加砝码的质量远大于砝码和小盘的总质量的条件下进行只有如此，砝码和小盘的总量的条件下进行只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等重力才可视为与小车受到的拉力相等3改变拉力和小车质量后，每次开始时小改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器车应尽量靠近打点计时器(或尽量远离定滑或尽量远离定滑轮的一端轮的一端)，并应先接通电源，再放开小车，并应先接通