人教版高一物理必修1第4章第2节 实验：探究加速度与力、质量的关系探究牛顿第二定律课件

第四章牛顿运动定律4.2实验：探究加速度与力、质量的关系第四章牛顿运动定律4.2实验：探究加速度与力、质量的关1物体运动状态的改变即速度的改变即物体具有了加速度．由牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的的原因．什么叫物体运动状态的改变？物体运动状态改变的原因是什么？由此可知加速度与外力有关，那加速度还与什么有关呢？如图，当我们用同样的外力推空车和推满载的车时有什么区别？空车更容易被推动由此可猜想加速度还与质量有关．那加速度与质量以及外力又有什么具体关系呢？物体运动状态的改变即速度的改变即物体具有了加速度．什么叫物体2探究加速度与力、质量的关系一、实验器材：

小车、打点计时器、交流电源、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平探究加速度与力、质量的关系一、实验器材：小车、打点计时器、3二、实验装置图二、实验装置图4三、实验内容控制变量法控制小车质量不变，改变小车所受的力（合外力），研究加速度与合外力之间的关系。控制小车所受的力（合外力）不变，改变小车的质量，研究加速度与质量之间的关系。（一）实验方法当我们研究多个物理量之间的关系的时候，往往先研究期中两个物理量之间的关系，而把剩余的物理量控制成恒定不变的常数，这种研究方法叫做控制变量法三、实验内容控制变量法控制小车质量不变，改变小车所受的力（合5（二）测量数据1.小车所受的力（合外力）2.小车的质量：天平3.小车的加速度：纸带（二）测量数据1.小车所受的力（合外力）2.小车的质量：天平6问：如何求小车所受的合外力？假设钩码的质量为m，小车的质量为M，小车受到的阻力为f，求小车所受的合外力？问（1）小车受到的阻力f如何求出？怎么处理？（2）钩码向下做加速运动，绳中的拉力是否等于钩码的重力？问：如何求小车所受的合外力？假设钩码的质量为m，小车的质量为7问：如何来平衡摩擦力？将小车与钩码连接的绳解开，将长木板倾斜一定角度θ，轻推让小车沿着斜面向下做匀速直线运动，此时小车重力沿斜面向下的分力等于小车所受的阻力注意：平衡摩擦力时，除不给小车施加牵引力外，其他条件应控制在与正常实验时一样，且只需平衡一次即可，以后改变小车质量或者改变牵引力大小时，不需要从新平衡摩擦力问：如何来平衡摩擦力？将小车与钩码连接的绳解开，将长木板倾8问：绳子的拉力等于钩码的重力吗？为什么？

不等于！因为钩码向下加速，所以绳子的拉力小于钩码的重力。

问：什么情况下钩码重力可以近似等于绳子拉力即小车所受的合外力？

当小车及车内砝码的质量远大于钩码的质量，绳子的拉力近似等于钩码的重力，即小车受到合外力近似等于钩码的重力。

问：绳子的拉力等于钩码的重力吗？为什么？不等于！因为钩码向9A、探究加速度与合外力的关系

实验基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同的合力作用下物体的加速度，分析加速度与合外力的关系。

（三）实验过程A、探究加速度与合外力的关系实验基本思路：保持物体的质量不10实验数据的记录处理：

Fa0a与F成正比实验次数实验数据12345Fam=?Kg实验数据的记录处理：Fa0a与F成正比实验次数12345F11B、加速度与质量的关系

:实验的基本思路：保持物体所受的合外力相同，测量不同质量的物体在该力的作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。B、加速度与质量的关系:实验的基本思路：保持物体所受的合外12实验数据记录处理：

ma0a与1/m成正比1/ma0实验次数实验数据12345amF=?N实验数据记录处理：ma0a与1/m成正比1/ma0实验次13当堂训练1、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是（）A、平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上B、实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量C、实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，若描出相应的点在一条直线上，则可证明加速度与质量成反比D、平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力BD当堂训练1、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说142、某同学在实验数据处理中，画出如图所示的图像a.A图线不通过坐标原点的原因是：b.A图线上部弯曲的原因是：c.甲同学根据测量数据做出的a－F图线，说明实验存在的问题是平衡摩擦力时木板倾角过大没有平衡摩擦力或平衡不够

未满足钩码质量m远小于小车质量M

2、某同学在实验数据处理中，画出如图所示的图像a.A图线不通15第四章牛顿运动定律4.2实验：探究加速度与力、质量的关系第四章牛顿运动定律4.2实验：探究加速度与力、质量的关16物体运动状态的改变即速度的改变即物体具有了加速度．由牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的的原因．什么叫物体运动状态的改变？物体运动状态改变的原因是什么？由此可知加速度与外力有关，那加速度还与什么有关呢？如图，当我们用同样的外力推空车和推满载的车时有什么区别？空车更容易被推动由此可猜想加速度还与质量有关．那加速度与质量以及外力又有什么具体关系呢？物体运动状态的改变即速度的改变即物体具有了加速度．什么叫物体17探究加速度与力、质量的关系一、实验器材：

小车、打点计时器、交流电源、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平探究加速度与力、质量的关系一、实验器材：小车、打点计时器、18二、实验装置图二、实验装置图19三、实验内容控制变量法控制小车质量不变，改变小车所受的力（合外力），研究加速度与合外力之间的关系。控制小车所受的力（合外力）不变，改变小车的质量，研究加速度与质量之间的关系。（一）实验方法当我们研究多个物理量之间的关系的时候，往往先研究期中两个物理量之间的关系，而把剩余的物理量控制成恒定不变的常数，这种研究方法叫做控制变量法三、实验内容控制变量法控制小车质量不变，改变小车所受的力（合20（二）测量数据1.小车所受的力（合外力）2.小车的质量：天平3.小车的加速度：纸带（二）测量数据1.小车所受的力（合外力）2.小车的质量：天平21问：如何求小车所受的合外力？假设钩码的质量为m，小车的质量为M，小车受到的阻力为f，求小车所受的合外力？问（1）小车受到的阻力f如何求出？怎么处理？（2）钩码向下做加速运动，绳中的拉力是否等于钩码的重力？问：如何求小车所受的合外力？假设钩码的质量为m，小车的质量为22问：如何来平衡摩擦力？将小车与钩码连接的绳解开，将长木板倾斜一定角度θ，轻推让小车沿着斜面向下做匀速直线运动，此时小车重力沿斜面向下的分力等于小车所受的阻力注意：平衡摩擦力时，除不给小车施加牵引力外，其他条件应控制在与正常实验时一样，且只需平衡一次即可，以后改变小车质量或者改变牵引力大小时，不需要从新平衡摩擦力问：如何来平衡摩擦力？将小车与钩码连接的绳解开，将长木板倾23问：绳子的拉力等于钩码的重力吗？为什么？

不等于！因为钩码向下加速，所以绳子的拉力小于钩码的重力。

问：什么情况下钩码重力可以近似等于绳子拉力即小车所受的合外力？

当小车及车内砝码的质量远大于钩码的质量，绳子的拉力近似等于钩码的重力，即小车受到合外力近似等于钩码的重力。

问：绳子的拉力等于钩码的重力吗？为什么？不等于！因为钩码向24A、探究加速度与合外力的关系

实验基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同的合力作用下物体的加速度，分析加速度与合外力的关系。

（三）实验过程A、探究加速度与合外力的关系实验基本思路：保持物体的质量不25实验数据的记录处理：

Fa0a与F成正比实验次数实验数据12345Fam=?Kg实验数据的记录处理：Fa0a与F成正比实验次数12345F26B、加速度与质量的关系

:实验的基本思路：保持物体所受的合外力相同，测量不同质量的物体在该力的作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。B、加速度与质量的关系:实验的基本思路：保持物体所受的合外27实验数据记录处理：

ma0a与1/m成正比1/ma0实验次数实验数据12345amF=?N实验数据记录处理：ma0a与1/m成正比1/ma0实验次28当堂训练1、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是（）A、平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上B、实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于砂和小桶的质量C、实验中如用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，若描出相应的点在一条直线上，则可证明加速度与质量成反比D、平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过