4.2实验探究加速度与力质量的关系课件-高一上学期物理人教版2

2、实验：探究加速度与力、质量的关系牛顿第一定律（惯性定律）1内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止.2反映⑴力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态原因。

⑵物体不受外力（或所受外力合力为零）时，总保持匀速直线运动状态或静止状态⑶物体具有一种固有属性——惯性。物体的惯性大小完全取决于质量，与其它因素无关知识回顾有外力作用力是产生加速度的原因力越大加速度越大速度改变越大运动状态改变越大有加速度产生速度改变物体运动状态改变力是改变物体运动状态原因科学思维物体质量越大质量是物体惯性大小的量度运动状态越难改变相同外力作用下，速度变化越慢加速度越小科学思维物体的加速度a

可能和哪些因素有关？mF1mF2F1<F2m2Fm1<m2m1F

当物体质量一定时，受力越大，加速度也越大。

当物体受力一定时，物体的质量越大，加速度越小。注意：这里的力指的是物体所受的合外力初步设想一、实验思路

请说出你的设计思路并和同学们讨论确定实验探究方案。1、你认为应该如何完成这个探究实验？2、比如，研究什么物体？5、如何测量该物体受到的力？4、如何测量该物体的加速度？3、怎样分析数据？一、实验思路1、实验目的2、实验设计加速度a与力F的关系加速度a与质量m的关系1、测量哪些量2、怎么测量控制变量法

m：

a:F:天平打点计时器物体所受的合力

a、F、m3、进行实验4、利用表格分析数据二、物理量的测量1、质量的测量托盘天平为了改变小车的质量，可以在小车中增减砝码的数量。二、物理量的测量求小车的加速度（逐差法）也可求几个计数点的瞬时速度，然后利用公式计算加速度的大小2、加速度的测量Δx1Δx2Δx3Δx5Δx4Δx6二、物理量的测量3、力的测量孤力物体是不存在的，所以实验中的F是合力。FmgFNf

T如图一个木块正在倾角为θ的三角斜面上匀速下滑将轨道的一端垫高可以近似抵消小车、纸带所受的摩擦力。

重力与支持力的合力与滑动摩擦力大小相等、方向相反GG1FNfG1平衡摩擦力f平衡摩擦力G2二、物理量的测量3、力的测量T即小车受到合外力近似等于砝码的重力。平衡摩擦力

≈G砝码当砝码质量比小车质量小得多时（≤1/6）绳子的拉力近似等于砝码的重力三、实验方案①——对比实验研究a与F、m的关系怎样测量a、F和m三个物理量？①如何测量小车的质量m？如何改变m？②如何测量小车受到的拉力F？如何改变F？③轨道存在摩擦，怎么克服小车受到的摩擦力？④如何对比加速度a钩码的质量远小与小车的质量轨道略微倾斜三、对比实验演示小车质量相同，m不变时，a与F成正比。小车受的拉力相同，F不变时，a与m成反比。实验结论：动画模拟：对比实验研究a

与F、m

的关系质量保持不变合外力保持不变表一：小车质量相同第一次第二次FSF′S′小车1小车2表二：小车受的拉力相同第一次第二次mSm′S′小车1小车2m不变时，a与F成正比。F不变时，a与m成反比。三、实验方案①——对比实验研究a与F、m的关系200g200g200g400g三、实验方案②P90钩码的总重力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m实验仪器三、实验探究②P90——探究加速度与力关系实验操作小车质量一定F/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5当小车质量不变时次数F/Na/m·s-212345四、数据处理：加速度与力的关系如何更直观地处理数据？外力一定m/kga/m·s-20.20.40.60.81.000.20.40.60.81.01.2a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5/kg-1m1当拉力不变时次数m/kga/m·s-212345四、数据处理：加速度与质量的关系

/kg-12.502.001.331.000.83小结：加速度与力和质量的关系正比于

物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同．1.钩码的质量与小车的质量相差不大，以致钩码的重力不等于细绳的张力（拉力）；2.轨道坡度没调节好，使小车的重力沿平行轨道方向上的分力不等于小车所受到的摩擦力，致使小车所受细绳的拉力不是受到的外力的合力；3.滑轮支架角度没调节好，使轨道上方的细绳与轨道不平行；4.系统存在阻力。实验评价：本节实验存在的不足：

【误差分析】1．关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验，下列说法中符合实际的是(

)A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系D课堂练习2、在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，某学生将实验装置如图所示安装，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误，请你指出来：（1）

（2）没有平衡摩擦力打点计时器应使用低压交流电源课堂练习3．某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：F/N0.200.300.400.500.60a/(m·s－2)0.110.190.290.400.51(1)根据表中的数据在图实－4－9所示的坐标中作出a－F图象(2)图象的斜率的物理意义是_________________；(3)图象(或延长线)与F轴的截距的物理意义是___________；(4)小车和砝码的总质量为________kg.课堂练习解析：(1)选取适当的标度，作出a－F图象如图所示．(2)由F＝Ma得a＝F/M，可见图象的斜率为小车和砝码的总质量的倒数．(3)图象与F轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力，也即是小车受到的阻力，大小为0.1N.(4)由图可知图线斜率k＝1(kg－1)，由k＝1/M可得：M＝1kg.课堂练习3．某两个同学用图所示的装置（图中A为小车，B为带滑轮的长木板，C为水平桌面），分别在《探究加速度与外力间的关系》实验中，各自得到的图象如图甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是

，乙是

．木板倾角过大木板倾角过小课堂练习在保持质量不变时加速度与物体受力间关系的实验中（使用图4-2-5所示的装置），小车质量M和砝码质量m分别选取下列四组值．A．M=500g，m分别为50g、70g、100g、125gB．M=500g，m分别为