人教版必修1第四章第二节实验：探究加速度与力、质量的关系

1、4-2 4-2 实验：探究实验：探究加速度与力、质量的关系加速度与力、质量的关系一、加速度与哪些因素有关一、加速度与哪些因素有关? ?十几秒十几秒速度速度0 100km/h(约约28m/s)远大于十几秒远大于十几秒速度速度0 100km/h(约约28m/s)受力相仿受力相仿定性关系：物体受定性关系：物体受力一定力一定时，时，质量质量越小越小，加速度越大加速度越大。十几秒十几秒速度速度0 100km/h(约约28m/s)45 s速度速度0 100km/h(约约28m/s)质量相仿质量相仿定性关系：物体的定性关系：物体的质量一定质量一定时，受时，受力越大力越大，加速度越大加速度越大。二、通过二、通

2、过实验探究实验探究物体的加速度与它物体的加速度与它受的合力、质量有什么定量关系？受的合力、质量有什么定量关系？猜想：猜想： 质量一定时，质量一定时，加速度加速度大小大小与与合力成正比合力成正比；合力一定时，加速；合力一定时，加速度大小度大小与质量成反比与质量成反比。物体受力一定时，质量越小，加速度越大物体受力一定时，质量越小，加速度越大;物体质量一定时，受力越大，加速度越大。物体质量一定时，受力越大，加速度越大。实验探究实验探究a与与F、m的定量关系的定量关系2、实验的基本思路：、实验的基本思路： 保持保持物体的质量不变物体的质量不变，测量物，测量物体在不同的力的作用下的加速度，体在不同的力的

3、作用下的加速度，分析加速度与力的关系。分析加速度与力的关系。1、实验目的：、实验目的：控制变量法控制变量法探究探究a与与F的定量关系的定量关系探究物体的加速度与探究物体的加速度与力、质量的定量关系力、质量的定量关系FaO3、实验数据分析与处理：、实验数据分析与处理：次数次数F/Na/ms-2a-F的关系的关系5用图象法来反映用图象法来反映a与与F的关系的关系表一表一 M一定一定F FN Na/ a/m 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 0.4 0.5当小当小车

4、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 0.1460.10 0.1460.20 0.3020.20 0.3020.30 0.4280.30 0.4280.40 0.5920.40 0.5920.50 0.7510.50 0.751探究探究a与与m的定量关系的定量关系 保持保持物体所受的合力不变物体所受的合力不变，测量不同质量的物体在该力作用测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量下的加速度，分析加速度与质量的关系。的关系。aOm13、实验数据分析与处理：、实验数据分析与处理：aOm次数次数m/kga/

5、m/s21/m/kg-112345表二表二 F一定一定m m kgkga/ a/m 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/ 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/m/kga/m a/m s s -2 -21 12 23 34 45 5/ /k

6、g -12.502.502.002.001.331.331.001.000.830.83m m1 10.400 0.8610.400 0.8610.500 0.6920.500 0.6920.750 0.4700.750 0.4701.000 0.3521.000 0.3521.200 0.2901.200 0.2904、制定实验方案：、制定实验方案： 怎样测量质量、加速度、合力？怎样测量质量、加速度、合力？ 怎样测量怎样测量质量质量？怎样提供并测量物体所受的怎样提供并测量物体所受的合力合力？ 怎样测量怎样测量加速度加速度？ 用用天平天平测量测量 怎样测量加速度？怎样测量加速度？ 法一：若法一

7、：若v0 = 0 ，由，由 x = v0 t + a t2 /2 得：得：法三：可以只测量法三：可以只测量加速度的比值加速度的比值 a1/a2 = x1/x2a = 2 x / t2 , 刻度尺刻度尺测量测量x，秒表，秒表测量测量t 法二：根据纸带上打出的点来测量加法二：根据纸带上打出的点来测量加 速度速度小车所受小车所受合力保持合力保持不变不变小车质量小车质量保持不变保持不变方案一：方案一：方案二：方案二：小车、打点计时器、纸带、小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的一端带滑轮的长木板、细线、砝码及长木板、细线、砝码及小桶、钩码、刻度尺、天平为器材，小桶、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动

8、。研究小车运动。砝码及桶的总重砝码及桶的总重力力G当作小车受当作小车受到的拉力到的拉力F从打点计时器打从打点计时器打出的纸带计算出出的纸带计算出小车的加速度小车的加速度a用天平测小车质量用天平测小车质量m注意：只有当盘和砝码的质量比小车注意：只有当盘和砝码的质量比小车的质量小得很多时，小车所受拉力才的质量小得很多时，小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力。近似等于盘和砝码的总重力。MmMm实验步骤：实验步骤： 用天平测出小车和小桶的质量用天平测出小车和小桶的质量M和和m0把数值记把数值记录下来。录下来。 把实验器材安装好，使长木板有滑轮的一端伸把实验器材安装好，使长木板有滑轮的一端伸出桌面。出

9、桌面。 在长木板不带定滑轮的一端下面垫一小木块，在长木板不带定滑轮的一端下面垫一小木块，通过前后移动，来平衡小车的摩擦力。通过前后移动，来平衡小车的摩擦力。 把细线系在小车上并跨过定滑轮，此时要调节把细线系在小车上并跨过定滑轮，此时要调节定滑轮的高度使细线与木板平行。定滑轮的高度使细线与木板平行。 将小车放于靠近打点记时器处，在小桶内放上将小车放于靠近打点记时器处，在小桶内放上砝码砝码(5g)，接通电源，放开小车得到一打好点的，接通电源，放开小车得到一打好点的纸带（注意不要让小车撞到定滑轮，打好的纸带纸带（注意不要让小车撞到定滑轮，打好的纸带要标明条件要标明条件M=? m码码=?） 保持小车的

10、质量不变，改变小桶内砝码的质量保持小车的质量不变，改变小桶内砝码的质量(10g、15g、20g、25g)，再做几次实验。，再做几次实验。 在每条纸带上都要选取一段比较理想的部分，在每条纸带上都要选取一段比较理想的部分，计算出每条纸带的加速度。计算出每条纸带的加速度。 把各次实验中的数据填入表内，力的大小认为把各次实验中的数据填入表内，力的大小认为等于小桶和砝码的重力，做出与的图像。等于小桶和砝码的重力，做出与的图像。 保持小桶内砝码质量不变，在小车上放钩码改保持小桶内砝码质量不变，在小车上放钩码改变小车的质量（分别加变小车的质量（分别加50g、100g、150g、200g），重复上面的实验。把各次实验中的数据），重复上面的实验。把各次实验中的数据填入表内，作出与填入表内，作出与1/M图像图像。实验结论：实验结论：实验注意事项：实验注意事项：要使砂和小桶的总质量远小于小车的要使砂和小桶的总质量远小于小车的总质量（总质量（mM）平衡摩擦力时不要挂小桶，应连着纸平衡摩擦力时不要挂小桶，应连着纸带且通过打点记时器的限位孔带且通过打点记时器的限位孔调节木板上的滑轮使拉小车的细线要调节木板上的滑轮使拉小车的细线要与长木板平行与长木板平行起始小车应靠近打点计时器处，且先起始小车应靠近打点计时器处，且先接通电源后再放开小车接通电源后再放开