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1、3.2 3.2 探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系 控制变量法控制变量法一、保证质量不变，探究加速度一、保证质量不变，探究加速度与合外与合外力的关系力的关系二、保二、保证合外证合外力一定，探究加速度与质量的关系力一定，探究加速度与质量的关系思考思考1：如何使研究对象在力的作用下做匀变速：如何使研究对象在力的作用下做匀变速直线运动？直线运动？讨论：讨论：1.1.拉力拉力F F是否就是小车所受的合外力？在什么条件下可将拉力是否就是小车所受的合外力？在什么条件下可将拉力F F作作为小车所受的合外力？为小车所受的合外力？2.2.若采用气垫导轨，拉力若采用气垫导轨，拉力F F可否作为小
2、车所受的合外力？可否作为小车所受的合外力？思考思考2：如何测量被研究对象的质量及其所受：如何测量被研究对象的质量及其所受的的合外合外力？力？M:M:天平天平F=mg F=mg ，条件：，条件： m M m M 。 若采用力传感器可直接测出拉力若采用力传感器可直接测出拉力F F的大小的大小此时该条件不需要。此时该条件不需要。思考思考3：如何测量被研究对象的加速度？：如何测量被研究对象的加速度？a=(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)/(9T2)实验步骤实验步骤:1.用天平测出小车的质量。用天平测出小车的质量。2.安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿安装好实验装置，在小车上装好纸带
3、，纸带另一端穿过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。3.控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，测出一组数据。测出一组数据。4.改变钩码质量，多测几组数据。改变钩码质量，多测几组数据。5.控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。加速度与力的加速度与力的关系关系保保持物体的质量不变，测量在不同的力的作用下的加速度，持物体的质量不变，测量在不同的力
4、的作用下的加速度，分析加速度与力的关系分析加速度与力的关系数据处理数据处理: :a/(m.s-2)1.984.035.968.02F/N1.002.003.004.00M = 2 kg0 1. 00 2.00 3.00 4.008.006.004.002.00a/(m.s-2)F/N结论：保持物体的质量不变时，物体结论：保持物体的质量不变时，物体的加速度的加速度与合外力成与合外力成正比正比加速度与质量加速度与质量的关系：的关系：保持物体所受力相同，测量不同质量的物体在该保持物体所受力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系a/(m.s-2)5.333.983.232.662.04m/(kg)0.751.001.251,52.00F=4N1.002.000.51.543215a/(m.s-2)m/(kg) a/(m.s-2)5.333.983.232.662.04m/(kg)0.751.001.251.52.001/m(kg-1)1.331.000.800.670.50F=4N1.002.000.51.543215a/(m.s-2)1/m/(kg-1) 结论：保持物体所结论：保持物体所受合外力力受合外力力不变时，物不变时，物体体的加的加速度与质量成反比速度与质量成反比