4.2实验：探究加速度和力、质量的关系.ppt

1、2 探究加速度与力、质量的关系,湖北广水实验高中,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？ 物体运动状态的改变即速度的改变即产生加速度 由牛顿第一定律可知力是改变物体运动状态的的原因 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 那这些猜想是否正确？如果正确， 究竟加速度与质量以及外力又 有什么具体关系呢？,新课导入,1：在书本上撒一些碎纸片，先用嘴轻轻地吹，再用力使劲吹，我们会观察到什么的现象？你能得到什么结论？,2：在书本上撒一些小石子和一些碎纸片，用 力使劲吹。

2、我们又会观察到什么的现象？又能 得到什么结论？,结论：对某一物体而言，受到的力越大，其运动状态越容易改变，即加速度越大。,结论：对不同物体而言，受到相同的力，质量越小，其运动状态越容易改变，即加速度越大。,物体运动状态发生改变,速度发生改变,加速度,指,产生,与力和质量有关,?,加速度与力、物体的质量有什么定量的关系？,猜想与假设：,猜想：加速度与力成正比 加速度与质量成反比。,制定计划,设计实验：,怎样才能探究出加速度、力、质量三个变量之间的关系?,控制变量法:,1保持质量不变,研究加速度与力的关系； 2保持力不变,研究加速度与质量的关系。,实验方案讨论,方案一：小车、打点计时器、纸带、一端

3、带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。,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F,探究实验,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,小车质量的测量用 。,天平,打点计时器的用途是：,打出纸带，,测量计算小车的加速度。,思考：小车在运动方向上受几个力的作用？细绳对小车的拉力等于小车所受的合力吗？,例.如图一个木块正在倾角为为的 三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动 摩擦因数。,问2：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？,

4、如何来平衡摩擦力？,我们将长木板倾斜一定角度，应 该等于,这么准确，做实验时肯定无法这么准确， 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,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。,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 （1/10），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,小车,纸 带,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,按

5、照制定的实验方案进行实验 收集并记录数据,如何分析这些数据？ 图象法（图象处理技巧）,m,对实验数据的处理,注意事项：,实验中木板要适当垫高一点。以平衡小车 所受到的摩擦力。,实验中砂和砂桶的总质量要远小于小车（及钩码）的质量。,使用打点计时器时先打开电源，再释放纸带。,方案二：小车、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码。用刻度尺测量物体运动的位移，用秒表测量出物体运动的时间，求出加速度a 。,实验方案讨论,方案三：以两只小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子为实验器材，研究小车的运动。,实验方案讨论,1、 控制变量m或F.探讨加速度a与F或m的关系,s1= a1t

6、2,s2 = a2t2,S1/ s2=a1/a2,测量s1 、 s2,以小车、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：,实验结论： m一定时 aF,实验结论： F一定时 a1/m,例题,1、下列叙述的各种情况中，物体运动状态不发生变化的是： A、竖直上抛的物体至最高点时 B、静止在加速行驶的汽车车箱里的物体 C、不停地行进在摩擦力不计的水平冰面上的物体 D、站在匀速上升的电梯中的人,分析：,物体运动状态变化指的是速度变化，是一个过程，考虑的是某一瞬间与接下来的另一瞬间物体运动状态是否相同，若相同，运动状态不变，否则就发生了变化。基于此，竖直上抛到最高点的物体虽

7、然此时速度为零，但因为加速度（即重力）的原因，下一瞬间，速度不为零，因此物体在此位置时运动状态处在变化之中，所以正确选项为CD。,例题,2、下列哪些情况中物体的运动状态一定发生了变化： A、运动物体的位移大小变化 B、运动物体的速度大小变化 C、运动物体的速度方向变化 D、运动物体的位移方向变化,分析：,物体速度的大小或方向变化是物体运动状态改变的具体体现，匀速直线运动的物体位移大小足在变化，但运动状态却不一定会变，比如匀速直线运动。若运动物体位移方向发生了变化，则意味着速度方向发生了变化。,BCD,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,D,2、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