2 实验：探究加速度与力、质量的关系.ppt

1、实验：探索加速度、力和质量之间的关系，观察视频，思考问题。1.描述速度变化的物理量是谁？2.两辆车中哪一辆起步快？用不同的力来推手推车，哪个速度变化快？用同样的力推一辆空车或一辆满车，哪个速度变化快？物体的速度发生了变化，也就是说，物体有加速度。什么因素与加速度的大小有关？思维与交流，大力量，空车，1。理解加速度与力和质量有关。2.通过实验探索加速度、力和质量之间的关系。(强调)3 .了解控制变量方法。4.学会用图像来寻找规则。物体的加速度和物体的合力F和质量M之间的定量关系是什么？研究方法(控制变量法)保持m不变，研究a和f之间的关系；保持f不变，研究a和m的关系。探索方案1:实验装置图、实

2、验设备小车、打卡计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、小盘、天平和天平实验提示 1。用于测量台车的质量。2.点计时器的目的是冲出纸带，测量和计算小车的加速度。天平，结合实验装置，请讨论：1 .如何改变和测量台车的质量和重量？通过增加或减少重物的数量来改变研究对象的质量，可以用天平来称量总质量。2.手推车上的外力和重量是多少？如何改变和测量外力？外力由桶和细沙的重力提供。通过增加或减少桶中细砂的数量来改变质量，通过平衡来测量质量，并通过G=mg来计算力。汽车行驶时会受到摩擦。如何克服摩擦？重力重量大约等于绳索张力，绳索张力用于表示台车上的合力f。G，G1，FN，F，G1平衡摩擦力F.G2

3、，4。如何根据纸带记录的数据计算被研究物体的加速度？在纸带上标出几个计数点，用x=aT2计算加速度。为了保证结果的准确性，可以选择多个计数点，加速度可以采用逐步法计算。实验步骤 1。用天平测量小车和重物的总质量m，小平板和重物的总质量m，并记录数值。2.如图所示安装实验设备，但不要将挂小盘的绳子绑在推车上，即不要对推车施加牵引力。3.平衡摩擦力：在没有天车的长木板的一端下面放一块木板。反复移动木板的位置，直到小车在斜面上移动时能保持匀速直线运动。此时，小车拖动纸带时所受的摩擦阻力正好与斜面上的重力分力相平衡。4.把绳子系在手推车上，把小盘挂在滑轮上。先打开电源，然后放开手推车。当计时器到达纸带

4、上的一系列点后，切断电源，取下纸带并标记纸带编号。5.保持台车的质量和重量不变，将适当的重量放入小盘，记录小盘的总质量m和重量，重复步骤4。将适当的重量放入小碟中，记录小碟的总质量m和重量，并重复步骤4。6.重复步骤5两次，以获得三个纸带。7.在每根纸带上选择一个理想零件，标记计数点，测量计数点之间的距离，计算每根纸带的加速度值。8.用纵坐标表示加速度A，横坐标表示作用力F，作用力F的大小等于小平板和重物的总重力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点，如果这些点在通过原点的直线上，证明加速度与作用力成正比。9.保持小平板的质量和重量不变，给小车增加重量，重复上述实验，用纵坐标表示加速度A，用横

5、坐标表示小车总质量和重量的倒数，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点。如果这些点在通过原点的直线上，就证明了加速度与质量成反比。在平衡摩擦力时，不要把挂小盘的绳子绑在小车上，也就是说，不要给小车增加任何牵引力，让小车拖动点状纸带移动。2.实验步骤2和3不需要重复，即在整个实验摩擦力平衡后，无论小平板和重物的总质量是否改变，或者小车和重物的总质量将来是否改变，都不需要重新平衡摩擦力。3.每条纸带必须在台车的总质量和添加在台车上的重量远大于小盘和重量的情况下打印。只有这样，小盘和重物的总重力才能被视为小车的拉力。4.在改变小车的张力和质量后，每次开始时，小车应尽可能靠近计时器，并应先接通电源，然后

6、放开小车，并在小车到达滑轮之前抓住它。5.制作图像时，直线上应分布尽可能多的点，直线外的点应尽可能对称分布在直线的两侧。6.绘图时，应适当选择两轴的比例，每个数量应采用国际单位。用这种方法绘图时，坐标点之间的距离不会太近，误差也较小。你为什么不在实验中做个a-m图像呢？把曲线变成直线是物理学中常用的方法之一。通过演示实验，我们可以看到，当一个物体受到相同的力时，M越大，A越小。我们猜想它们之间最简单的关系是成反比的，也就是说，A与A成正比。因为验证a-m图像是否为双曲线太麻烦了，最好是看它是否为穿过原点的直线，所以我们不做a-m图像。科学方法，实验方案二：对比实验设备：小车、一端带滑轮的长木板

7、、粗线、砝码、小盘、天平、秤和广口钳。实验原理：在实验中，根据两辆车相同的运动时间和运动学公式，可以得到加速度之比等于运动位移之比。在实验中，我们可以通过直接计算位移比而不是加速度来表示加速度的比值关系，从而使实验数据的处理简单直观。实验数据处理：1 .加速度和力之间的关系(保持台车质量不变)，2。加速度和质量之间的关系(保持拉力不变)，探索实验结论：物体的加速度和物体上的合力之间的关系是什么？这和它自身的质量有什么关系？例1实验结束后，根据实验数据，a-F关系图如图a和b所示，请分析原因。A、B、无张力产生加速度，表明带天车的导轨一端低，另一端高，导轨与水平面夹角过大。当施加一定的拉力时，加

8、速度还没有发生，这意味着摩擦力很大，这意味着没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。在一次调查活动中，物理小组测量了滑块和滑板之间的动态摩擦系数。实验装置如图所示。将表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有天车；木板上有一个滑块，一端与电磁敲击计时器的纸带连接，另一端通过穿过天车的细线与托盘连接。计时器使用的交流电源频率为50赫兹。实验开始时，将适量的重物放入托盘中，滑块开始均匀加速，在纸带上打出一系列小点。(1)下图显示了实验中获得的纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6和7是计数点，每两个相邻的计数点之间有4个点(图中未标出)，计数点之间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度为a=_ _ _

9、_ _ _ _。(保留三个有效数字)，(2)回答以下两个问题：为了测量d(3)根据牛顿第二定律m3g-m2g=(m2m3)a，用这种方法测得的动摩擦系数大于真值，因为纸带与击打计时器之间存在摩擦，这在计算中被忽略，结果较大。1.实验方法：控制变量法2。图像法处理实验数据的技巧1。在“探索加速度与力和质量的关系”实验中，关于摩擦力平衡的正确表述是：(1)“摩擦力平衡”的实质是使小车上的摩擦力为零。“平衡摩擦力”的实质是平衡重力沿斜面的分力和摩擦阻力。“平衡摩擦力”的目的是使小车上的合力等于悬重通过绳和滑轮施加在小车上的拉力。d、“摩擦力平衡”是否成功，可根据小车驱动的纸带上的点间距是否均匀来确定

10、。BCD，2。在“探索加速度、力和质量之间的关系”的实验中，配备了以下设备：a .点计时器；平衡；秒表；低压交流电源；e .电池；纸带；g .绳子、重物、手推车和小盘；h .贴面；一、装有细砂的小桶，其中剩余设备为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；丢失的设备是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。【分析】冗余设备是秒表和电池；缺少的是一个秤和一个一端有滑轮的长板。答案：C，E级，一端带滑轮的长木板，3。根据实验数据描绘出加速度和力之间的关系，下面的陈述是正确的：(1)小车的质量和重量对应的三条斜线是相同的；b)三条斜线对应的小车质量和重量不同；c)对应于1号线的台车质量和重量最大；d)对应于3号线的台车质量和重量最大；BD，4)在“探索加速度、力和质量之间的关系”的实验中，(1)某组得到一个点状纸带，相邻计数点之间的时间间隔为t，并测量了距离x1、x2、x3、x4、x5和