第二节加速度与力质量之间的关系（教学课件）物理粤教版2019

4.2加速度与力、质量之间的关系新粤教版（2019）高中物理必修第一册

第四章这是为什么呢？新课引入打乒乓球轻轻一挡，就能改变乒乓球的运动方向.打网球需要很大的力握住球拍去挡，才能改变它方向.力是改变物体运动状态的原因质量越大的物体惯性越大，运动状态越不容易改变这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关系，这节课，我们来探究加速度与力、质量之间的关系加速度是描述物体运动状态变化快慢的物理量新课引入【观察与思考】在两条相同的导轨上，分别放置两辆小车。分别连接细绳，通过钩码拉动小车。（1）在大小不同的外力（挂不同的钩码）作用下，比较两辆小车在导轨上通过相同位移的时间。质量相同的小车，外力越大，小车运动得快，运动时间越短。影响加速度的因素（2）在大小相同的外力作用下，其中一辆小车加砝码，另外一辆不加砝码，比较两辆小车在导轨上通过相同位移的时间。大小相同的外力作用下，质量越大，小车运动得慢，运动时间越长。【观察与思考】在两条相同的导轨上，分别放置两辆小车。分别连接细绳，通过钩码拉动小车。影响加速度的因素｛质量相同的物体，外力越大，加速度越大。受到相同的外力，质量越大，加速度越小。结论：物体的加速度既跟所受的外力有关，又跟物体本身的质量有关。【观察与思考】在两条相同的导轨上，分别放置两辆小车。分别连接细绳，通过钩码拉动小车。影响加速度的因素

借助气垫导轨，以滑块为研究对象，用装有橡皮泥的小桶拉动滑块，使其做匀加速直线运动。（1）如何得到物体的质量？用天平测量加速度与力、质量之间的定量关系（2）如何测量物体的加速度？宽度通过光电门1、光电门2的时间分别为，加速度与力、质量之间的定量关系（3）如何得到物体所受的力？气垫导轨调至水平小桶的总重力看成滑块受到的拉力误差！减小误差方法：尽可能使小桶与橡皮泥的总质量远小于滑块与砝码的质量加速度与力、质量之间的定量关系1、探究加速度与力的定量关系保持滑块质量不变，通过增减橡皮泥的数量来改变拉力的大小，重复多次实验。控制变量法0.10.51.01.50.20.3加速度与力、质量之间的定量关系1、探究加速度与力的定量关系保持滑块质量不变，通过增减橡皮泥的数量来改变拉力的大小，重复多次实验。0.10.51.01.50.20.3结论：在质量一定的情况下，物体的加速度与作用力成正比。加速度与力、质量之间的定量关系控制变量法2、探究加速度与质量的定量关系保持橡皮泥和桶的质量不变，以维持拉力的大小不变，通过在滑块上增加或减少砝码来改变滑块的质量，重复多次实验。12340.10.20.30.40.5加速度与力、质量之间的定量关系控制变量法2、探究加速度与质量的定量关系保持橡皮泥和桶的质量不变，以维持拉力的大小不变，通过在滑块上增加或减少砝码来改变滑块的质量，重复多次实验。12340.10.20.30.40.5结论：在作用力一定的情况下，物体的加速度与质量成反比。加速度与力、质量之间的定量关系控制变量法请用如下器材：打点计时器、小车、纸带、学生电源、天平、砝码、细绳、刻度尺，小桶、细砂、带滑轮的直轨道，设计一个实验方案，探究加速度与力、质量之间的关系。匀速下滑平衡摩擦力加速度与力、质量之间的定量关系①保持质量M不变，探究加速度a和合外力F的关系

结论：质量

M

一定时，加速度

a与力

F

成正比．

加速度与力、质量之间的定量关系②保持合外力F一定时，探究加速度a

和质量M

的关系0.050.100.150.200.250.30能否确定关系？猜想a

和M成反比

则a

和1/M成正比

加速度与力、质量之间的定量关系②保持合外力F一定时，研究加速度a

和质量M

的关系

结论：力

F

一定时，加速度

a与质量M

成反比．

加速度与力、质量之间的定量关系1.系统误差:本实验用砝码的总重力mg代替小车受到的力,而实际上小车所受的拉力要小于砝码的总重力,砝码的总质量越接近于小车的质量,误差越大;反之,砝码的总质量越小于小车的质量,由此引起的误差就越小,因此,满足砝码的总质量远小于小车的质量就是为了减小因实验原理不完善引起的误差。2.偶然误差:平衡摩擦力不准确、质量测量不准确、计数点间测量不准确、纸带和细绳不严格与本板平行都会引起误差。误差分析：1.平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡摩擦力后，不管以后是改变砝码的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。2.实验中必须小车和砝码的总质量远大于砝码的总质量，此时可认为砝码的重力近视等于绳的拉力。注意事项：3.改变拉力和小车上砝码的质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,待打点稳定后,再释放开车,且应在小车到达滑轮前按住小车。4.作图时,要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的应尽可能对称分布在所作直线两侧,个别偏离较远的点舍去。注意事项：实验中作出的a-F图像有时不过原点,如图所示,造成这种现象的主要原因可能是以下现象的哪一种？(1)平衡摩擦力时垫得太高了(2)实验中没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不充分跟踪评价：1、实验的研究方法——控制变量法2、实验的注意事项

⑴平衡摩擦力⑵m<<M3、数据的处理方法——图像法

要点：设法使图线成一条(过原点的)直线4、实验结论小

结

当力

F

一定时，加速度

a与质量M成反比．

当质量

M一定时，加速度

a与力

F成正比．

1.(多选)在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,下列说法中正确的是(

)A.平衡摩擦力时,应将砝码通过定滑轮拴在小车上B.连接砝码和小车的细绳应跟长木板保持平行C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车BCD练习2.下列说法正确的是

（

）A.在探究加速度与质量的关系时，只需测量一次，记录一组数据即可B.在探究加速度与质量的关系时，为了更直观判断两者间的关系，应做a-1/m图像C.在探究加速度与力的关系时，只需测量一次，记录一组数据即可D.在探究加速度与力的关系时，做a-F图像应该用折线将所描绘的点依次连接B练习3.某小组利用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、物体质量关系”的实验．实验中平衡摩擦力后，他们还调节木板上定滑轮，使牵引小车的细线与木板平行，这样做的目的是（

）

A.

避免小车在运动过程中发生抖动

B.

使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰

C.

保证小车最终能够做匀速直线运动

D.

使细线拉力等于小车受到的合力D练习4.(多选)在