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1、 第五章第五章 研究力与运动的关系研究力与运动的关系2、探究加速度与力、质量的关系 中宁中学中宁中学 罗小平罗小平物体的加速度物体的加速度a a 可能和哪些因素有关？可能和哪些因素有关？思思考考mF1mF2F F1 1FF2 2m2Fm m1 1mm2 2m1F结论：当物体质量一定时，物体的加速度随着力的增大而增大。结论：当力的大小一定时，物体的加速度随着质量的增大而减小。注意：这里的力指的是物体所受的合外力注意：这里的力指的是物体所受的合外力仪器：仪器：小车、打点计时器、纸带、小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的一端带滑轮的长木板、细线、砝长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，码、钩
2、码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。研究小车运动。实实验验方方案案钩码的总重力G当作小车受到的拉力F从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a用天平测出小车的质量m实实验验步步骤骤1.1.如图所示组装实验仪器如图所示组装实验仪器注意注意1：只有当盘和砝码的质量要比小车的质：只有当盘和砝码的质量要比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近似等于盘和量小得多时，小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力。砝码的总重力。注意注意2：由于物体还受摩擦力，所以要平衡摩：由于物体还受摩擦力，所以要平衡摩擦力。在木板左下放个物体将其垫高，让小擦力。在木板左下放个物体将其垫高，让小车的重力沿斜面分力与摩擦力相等车的
3、重力沿斜面分力与摩擦力相等实实验验步步骤骤2.2.保持物体的保持物体的质量不变质量不变，测量物体在不，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析加速度与同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系力的关系具体做法具体做法:在托盘中增加砝码来改变拉在托盘中增加砝码来改变拉力；在不同拉力作用下测得不同的加速力；在不同拉力作用下测得不同的加速度度3.保持物体所受的保持物体所受的力相同力相同，测量不同质，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析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加速度与质量的关系具体做法：托盘中的砝码质量不变，增具体做法：托盘中的砝码质量不变，增加小车中的砝码，来改变小
4、车质量；在加小车中的砝码，来改变小车质量；在质量不同的情况下测得不同的加速度质量不同的情况下测得不同的加速度F F/N Na/ma/ms s-2-20.150.150.300.300.450.450.600.600.750.750 0 0.10.1 0.20.2 0.30.3 0.4 0.50.4 0.5当小当小车质车质量不量不变时变时次数次数F/NF/Na/m a/m s s-2-21 12 23 34 45 50.10 0.10 0.1460.1460.20 0.20 0.3020.3020.30 0.30 0.4280.4280.40 0.40 0.5920.5920.50 0.50 0
5、.7510.751数数据据处处理理：加加速速度度与与力力的的关关系系如何更直如何更直如何更直如何更直观地处理观地处理观地处理观地处理数据？数据？数据？数据？m m/kgkga/a/m ms s -2-20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.2 0.4 0.6 0 0.2 0.4 0.6 0.80.8a/a/m ms s -2-20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 0 0.5 1.01.0 1.51.5 2.0 2.52.0 2.5/kg/kg-1-1m m1 1当当拉拉力力不不变变时时次数次数m/kgm/kga/m a/m s
6、s-2-21 12 23 34 45 5数数据据处处理理：加加速速度度与与质质量量的的关关系系/kg/kg -1-12.502.502.002.001.331.331.001.000.830.83m m1 10.400 0.400 0.8610.8610.500 0.500 0.6920.6920.750 0.750 0.4700.4701.000 1.000 0.3520.3521.200 1.200 0.2900.290实实验验结结论论F F/N Na/ma/ms s-2-20.150.150.300.300.450.450.600.600.750.750 0 0.10.1 0.2 0.2
7、 0.3 0.4 0.50.3 0.4 0.5结论1：物体的加速度与所受外力成正比结论2：物体的加速度与质量成反比a/a/m ms s -2-20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0 0.50.5 1.0 1.0 1.5 2.0 2.5 1.5 2.0 2.5/kg/kg-1-1m m1 1实实验验步步骤骤3.保持物体所受的保持物体所受的力相同力相同，测量不同质量的，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系质量的关系具体做法：托盘中的砝码质量不变，增加小具体做法：托盘中的砝码质量不变，增加小车中的砝码，来改变小车质量；在质量不同车中的砝码，来改变小车质量；在质量不同的情况下测得不同的加速度的情况下测得不同的加速度