42实验探究加速度与力质量的关系共38张

影响加速度的因素

牛顿第一定律告诉我们，当物体受到外力作用时，物体的速度会发生改变，但它无法解释速度会怎样改变。速度改变的快慢由加速度来描述。因此探寻物体力与运动之间规律的出发点，是应考虑加速度与什么因素有关。

列车起动时，速度是缓慢增加的，加速度较小。影响加速度的原因是列车牵引力不够大还是列车质量太大呢？问题物体运动状态变化的快慢和什么有关？1、质量2、受力例如：一般小汽车从静止加速到100km/h，只需十几秒的时间，而满载的货车加速就慢的多。例如：竞赛用的小汽车，质量不很大，却安装着强大的发动机，可以获得很大的加速度。实验：探究加速度与力、质量的关系2人教课标版高中物理必修①第四章牛顿运动定律物体的加速度a可能和哪些因素有关？思考mF1mF2F1<F2m2Fm1<m2m1F结论：当物体质量一定时，物体的加速度随着力的增大而增大。结论：当力的大小一定时，物体的加速度随着质量的增大而减小.注意：这里的力指的是物体所受的合外力控制变量法一、加速度与力的关系实验1、实验的基本思路：保持物体的质量不变，改变物体的受力，分析加速度与力的关系2、实验数据分析：设计表格，做a—F图像。实验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数据处理：加速度与力的关系如何更直观地处理数据？实验结论：物体的质量不变时，加速度与物体所受合力成正比。实验结论：加速度与力的关系二、加速度与质量的关系1、实验的基本思路：保持物体受力不变，改变小车质量，分析加速度与质量关系2、实验数据分析：设计表格，做a—m和a—1/m图像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数据处理：加速度与质量的关系/kg-12.502.001.331.000.83m10.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.290实验结论：物体所受合力不变时，加速度与物体的质量成反比。实验结论：加速度与质量的关系三、制定实验方案时的两个问题1、怎样测量（或比较）物体的加速度?其实，在这个实验中也可不测加速度的具体数值。2、怎样提供和测量物体所受的恒力?实验中的F应为物体所受的合力，如何处理小车所受的摩擦力？平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速运动状态（通过在纸带上打出的点迹是否均匀来判断），这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。

请同学们自己确定探究方案，进行实验、作出图象，进行分析、形成结论.案例一：四、参考案例○○打点计时器电源砝码□实验器材：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平1、小车质量的测量用

。天平2、打点计时器的用途是：

。打出纸带，测量计算小车的加速度四、参考案例案例一：用天平测出小车的质量m从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a砝码的总重力G当作小车受到的拉力F3.钩码的总重力G与小车受到的拉力F大小相等吗？---如何才能给小车提供一个恒定的合外力？4.小车受到的拉力F等于小车受到的合力吗？---如何来测量小车所受的合外力？

小车受到的拉力F略小于钩码的总重力G。解决方法：钩码改用砂桶，使砂桶质量远小于小车质量。小车受到的拉力F略大于小车受到的合力。解决方法：平衡摩擦力。第四章牛顿运动定律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，即小车受到合外力近似等于砝码的重力。0000.第四章牛顿运动定律图3:光电门物体运动状态变化的快慢和什么有关？物体的加速度a可能和哪些因素有关？如何更直观地处理数据？7500.2、实验数据分析：设计表格，做a—m和a—1/m图像7、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？1、实验的基本思路：保持物体的质量不变，改变物体的受力，分析加速度与力的关系4000.结论：当力的大小一定时，物体的加速度随着质量的增大而减小.实验中的F应为物体所受的合力，如何处理小车所受的摩擦力？二、加速度与质量的关系用天平测出小车的质量m利用频闪照相，拍下小车运动情况进行分析，求出加速度a。小车纸带○○打点计时器电源砝码□改进后的实验装置图：把木板一端垫高，平衡小车受到的摩擦力θ例1、如图一个木块正在倾角为θ为的三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动摩擦因数。问：如果此时给物体加上一个沿斜面向下的力F，那物体现在受到的合外力是多少？NGcosθGsinθG

5、如何来平衡摩擦力？我们将长木板倾斜一定角度θ，θ应该等于这么准确，我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点来判断），此时物体在斜面上受到的合外力为0。做实验时肯定无法6、绳子的拉力等于钩码的重量吗？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。7、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，即小车受到合外力近似等于砝码的重力。实验装置图强调：只有当盘和砝码的质量要比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力。案例二：以两小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子实验器材：实验方案质量保持不变合外力保持不变案例三：小车、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码。利用频闪照相，拍下小车运动情况进行分析，求出加速度a。其他方案方案四：利用气垫导轨。图1:气垫导轨装置图2:滑块和挡光片图3:光电门图4:电脑计时器图5:气源五：实验数据分析1、加速度与力的关系2、加速度与质量的关系猜想实验六、怎样由实验得出结论实验结论：（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）1、m一定，加速度a与F的定量关系：2、F一定，加速度a与m的定量关系:练习1、物体的运动状态发生了改变，则：

A、物体的惯性大小一定发生了改变

B、物体所受外力一定发生了改变

C、物体的加速度一定发生了改变

D、物体的速度一定发生了改变D2、以下说法正确的是：

A、受合外力越大的物体，物体的运动状态改变越快

B、物体同时受到几个外力作用时，其运动状态可能保持不变

C、物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用

D、物体的运动状态改变时，物体所受的外力也会随之发生变化BC小结：1、力是物体产生加速度的原因