实验：探究加速度与力、质量课件

1、实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系高中物理新课标人教版高中物理新课标人教版物理物理必修必修1第四章牛顿运动定律第四章牛顿运动定律教学内容教学内容o 探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系要点精讲要点精讲o 1、控制变量法、控制变量法o 用用“控制变量法控制变量法”定量研究加速度定量研究加速度a与外力与外力F及质量及质量m的关系，的关系，“控制变量法控制变量法”是研究多个物理量之间是研究多个物理量之间关系的一种常用方法，即在多因素实验中，可先控关系的一种常用方法，即在多因素实验中，可先控制一些量不变，依次研究某一因素的影响，这是一制一些量不变，依次研究

2、某一因素的影响，这是一种重要的科学实验方法。种重要的科学实验方法。要点精讲要点精讲o 2、加速度与合外力的关系、加速度与合外力的关系o 在质量一定时，加速度在质量一定时，加速度a与力与力F成正比，即成正比，即aF，如图，如图(a)所示，能直观地反映加速度所示，能直观地反映加速度 a与力与力F的关系。的关系。要点精讲要点精讲o 3、加速度与质量的关系、加速度与质量的关系o 在力在力F一定时，加速度一定时，加速度a与质量与质量m成反比，即成反比，即am图线是双曲线的一支（如图图线是双曲线的一支（如图(b)所示），所示），实际我们很难判断所作出的实际我们很难判断所作出的am图线就是图线就是双曲线的一

3、支，我们可以巧妙地作出图线，双曲线的一支，我们可以巧妙地作出图线，如果所作出的图线是一条通过原点的直线如果所作出的图线是一条通过原点的直线（如图（如图(c)所示），即能说明加速度与质量成所示），即能说明加速度与质量成反比，我们要学会这种数据处理的方法。反比，我们要学会这种数据处理的方法。分组实验分组实验o 1、探究保持物体的质量不变时，加速度与、探究保持物体的质量不变时，加速度与力的关系力的关系o 实验步骤实验步骤o (1) 将两个相同的小车放在光滑水平板上，将两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮与一个小盘相连，盘中可放砝

4、码如图与一个小盘相连，盘中可放砝码如图(1)所示。所示。在小车的后面安装一条打点计时器的纸带。在小车的后面安装一条打点计时器的纸带。分组实验分组实验o (2) 放开小车，在小盘和砝码的牵引下，使小车做放开小车，在小盘和砝码的牵引下，使小车做匀加速运动。小车所受的合力与小盘和砝码的重力匀加速运动。小车所受的合力与小盘和砝码的重力相等。相等。o (3) 增减小盘中的砝码，改变小车受到的合力。增减小盘中的砝码，改变小车受到的合力。o (4) 记下小车受到的合力的不同数值及测出小车相记下小车受到的合力的不同数值及测出小车相应相同时间间隔的位移的数值，位移之比就等于它应相同时间间隔的位移的数值，位移之比

5、就等于它们的加速度。们的加速度。o (5) 再重复上述实验两次。再重复上述实验两次。o (6) 根据所得的数据描点作图，如图根据所得的数据描点作图，如图(2)所示。所示。o (7) 结论：保持物体的质量不变时，加速度与合力结论：保持物体的质量不变时，加速度与合力成正比。成正比。分组实验分组实验o 2、探究保持物体受力不变时，加速度与质量的、探究保持物体受力不变时，加速度与质量的关系关系o 实验步骤实验步骤o (1) 将两个相同的小车放在光滑水平板上，前端将两个相同的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮与一个各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮与一个小盘相连，盘中可放砝码再

6、将两小车后端各系小盘相连，盘中可放砝码再将两小车后端各系一条细绳，一起被一个夹子夹着使小车静止，一条细绳，一起被一个夹子夹着使小车静止，如图所示。如图所示。o (2) 打开夹子，两小车同时开始运动，关上夹子，打开夹子，两小车同时开始运动，关上夹子，再让两小车同时停下来，用刻度尺测出两小车再让两小车同时停下来，用刻度尺测出两小车通过的位移，位移之比就等于它们的加速度之通过的位移，位移之比就等于它们的加速度之比。比。分组实验分组实验o (3) 在小车中增减砝码，改变小车的质量。在小车中增减砝码，改变小车的质量。o (4) 记下小车每次增减砝码数值以及在不同记下小车每次增减砝码数值以及在不同质量下测出小车相应的位移的数值，即相应质量下测出小车相应的位移的数值，即相应的加速度数值。的加速度数值。o (5) 再重复上述实验两次。再重复上述实验两次。o (6) 将得到的数据进行比较，寻求规律。将得到的数据进行比较，寻求规律。o (7) 结论：保持物体的合力不变时，加速度结论：保持物体的合力不变时，加速度与质量成反比。与质量成反比。分组实验分组实验o 小结点评通过学生自己的探究方案、进行小结点评通过学生自己的探究方案、进行实验、作出图象、进行分析、形成结论，体实验、作出图象、进行分析、形成结论，体验对于自然规律的探究过程，感受到一个规验