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1、3.2探究加速度与力、质量的关系知识回顾牛顿第一定律： 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态。 F-迫使物体运动状态变化的原因 m-抵抗物体运动状态变化的本领 a-描述物体速度变化的快慢大的力F大的加速度a小的力F小的加速度a质量m质量mF小的加速度a大的加速度aF大的质量m小的质量m 物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎样的定量关系？研究方法：研究方法：保持保持m不变，研究不变，研究a 与与F的关系的关系; 保持保持F不变，研究不变，研究a与与m的关系。的关系。明确几个问题:2.如何由实验得出结论?1.怎么设计这个实验?1.测量哪些量?2.怎么测
2、量?数据处理：m不变时，a与F关系；F不变时，a与m关系。 a、F、m m： a:F:天平求出物体所受的合力实验设计实验设计: : 参考方案一参考方案一: :用用打点计时器打点计时器探究探究小车小车: :打点计时器打点计时器: :测量小车运动过程中的加速度测量小车运动过程中的加速度钩码钩码: :重力提供拉力重力提供拉力研究对象研究对象, ,可用天平称其质量可用天平称其质量合力合力F=?F=?GFNFf有摩擦力影响有摩擦力影响平衡摩擦力： 钩码重力钩码重力近似近似等于绳子拉力，用以表示小车受到等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力的合外力FGG1FNfG1平衡摩擦力平衡摩擦力f。 实验中的实验中
3、的F应为物体所受的合力，应为物体所受的合力， 如何处理小车所受的摩擦力如何处理小车所受的摩擦力？平衡摩擦力平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块垫上一块 薄木板，反复移动薄木板的位置，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直至小车在斜面上运动时可以保持匀速运动状态（态（通过在纸带上打出的点迹是否均匀来判通过在纸带上打出的点迹是否均匀来判），），这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与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。小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。实验步骤实验步骤:1.用天平
4、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。4.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。实验设计二：实验设计二： 设计对比实验设计对比实验设计方案设计方案保持小车质量不变不变保持力光电门光电门数字计时器数字计时器拓展探究拓展探究实验结论实验结论1、加速度与力的关系、加速度与力的关系2、加速度与质量的关系、加速度与质量的关系猜想实验实验结论：实验结论：ma1在在F一定的情况下，加速
5、度与质量成反比，一定的情况下，加速度与质量成反比，即即在在m一定的情况下，加速度与力成正比，一定的情况下，加速度与力成正比，即即Fa1 1关于关于“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”的实验，下的实验，下列说法中符合实际的是列说法中符合实际的是 ( () )A A通过同时改变小车的质量通过同时改变小车的质量m m及受到的拉力及受到的拉力F F的研究，的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B B通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系就可以
6、归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C C通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D D先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系速度、力、质量三者之间的关系2 2、在做、在做“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”的实验时，的实验时， 某学生将实验装置如图所示安装，准备接通电源后开某学生
7、将实验装置如图所示安装，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误，请你始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误，请你指出来：指出来：（1） （2）没有平衡摩擦力没有平衡摩擦力打点计时器应使用低压交流电源打点计时器应使用低压交流电源3 3某同学在某同学在“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”的实验中，测的实验中，测得小车的加速度得小车的加速度a a和拉力和拉力F F的数据如下表所示：的数据如下表所示：(1)(1)根据表中的数据在图实根据表中的数据在图实4 49 9所示的坐标中作出所示的坐标中作出a aF F图象；图象；(2)(2)图象的斜率的物理意义是图象的斜率
8、的物理意义是_；(3)(3)图象图象( (或延长线或延长线) )与与F F轴的截距的物理意义是轴的截距的物理意义是_；(4)(4)小车和砝码的总质量为小车和砝码的总质量为_ kg._ kg.解析：解析：(1)(1)选取适当的标度，作出选取适当的标度，作出a aF F图象如图所示图象如图所示(2)(2)由由F FMaMa得得a aF/M F/M ，可见图象的斜率为小车和砝码的总，可见图象的斜率为小车和砝码的总质量的倒数质量的倒数(3)(3)图象与图象与F F轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力，也即是轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力，也即是小车受到的阻力，大小为小车受到的阻力，大小为0.1 N.0.1 N.(4)(4)由图可知图线斜率由图可知图线斜率k k1(kg1(kg1 1) )，由，由k k 1/M1/M可得：可得：M M1 1 kg.kg.如何测量加速度如何测量加速度a:1.直接测量2.间接比较构建一匀变速直线运动打点计时器光电门0vvat20220122xv tatvvax对应对应仪器仪器20210,22vxatxat控制运动时间t相同 a与x成正比,用x比较a的大小