《实验：探究加速度与力_质量的关系.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验：探究加速度与力_质量的关系.ppt（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、复习思考复习思考复习思考复习思考2实验实验实验实验:探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第一定律从牛顿第一定律你能做出那些思考？从牛顿第一定律你能做出那些思考？从牛顿第一定律你能做出那些思考？从牛顿第一定律你能做出那些思考？物体运动状态改变的原因是什么物体运动状态改变的原因是什么物体运动状态改变的原因是什么物体运动状态改变的原因是什么运动状态变化运动状态变化速度变化速度变化加速度加速度力力迫使迫使迫使迫使迫使迫使表现为表现为表现为表现为表现为表现为产生产生产生产生产生产生产生产生产生产生
2、产生产生力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因问题问题问题问题影响物体加速度的因素？影响物体加速度的因素？生活实例生活实例生活实例生活实例物体的加速度与物物体的加速度与物体所受外力以及物体所受外力以及物体的质量有关体的质量有关事实说明：事实说明：事实说明：事实说明：m m 一定时，一定时，一定时，一定时，F F 大，加速度大大，加速度大大，加速度大大，加速度大 F F 一定时，一定时，一定时，一定时，m m 大，加速度小大，加速度小大，加速度小大，加速度小a、F、m 间的定关系？间的定关系？猜想猜想猜想猜想基于简单的原则基于简单的原则m m m 一定时，一定时，一定时，一定时，一定时，一定时
3、，F F F 大，加速度大大，加速度大大，加速度大大，加速度大大，加速度大大，加速度大 a a F F猜猜猜猜猜猜F F F 一定时，一定时，一定时，一定时，一定时，一定时，m m m 大，加速度小大，加速度小大，加速度小大，加速度小大，加速度小大，加速度小猜猜猜猜猜猜a a 1 1 1m mm实验探究实验探究实验探究实验探究加速度加速度加速度加速度 a a 与合外力与合外力与合外力与合外力 F F 的关系的关系的关系的关系实验设计实验设计保持物体质量不变，改变物体所受外力，分析加保持物体质量不变，改变物体所受外力，分析加保持物体质量不变，改变物体所受外力，分析加保持物体质量不变，改变物体所受
4、外力，分析加保持物体质量不变，改变物体所受外力，分析加保持物体质量不变，改变物体所受外力，分析加速度速度速度速度速度速度 a a a 与外力与外力与外力与外力与外力与外力 F F F 的关系的关系的关系的关系的关系的关系控制变量控制变量控制变量控制变量控制变量控制变量1 1 1装置设计装置设计装置设计装置设计装置设计装置设计2 2 2纸带纸带纸带纸带纸带纸带小车小车小车小车小车小车托盘托盘托盘托盘托盘托盘问题问题1如何测量加速度？如何测量加速度？如何测量加速度？如何测量加速度？问题问题2如何测量小车受到的拉力？如何测量小车受到的拉力？如何测量小车受到的拉力？如何测量小车受到的拉力？问题问题3如
5、何减小摩擦力的影响？如何减小摩擦力的影响？如何减小摩擦力的影响？如何减小摩擦力的影响？实验实验装置装置图图方案一：方案一：小车、打点计时器、纸带、小车、打点计时器、纸带、一端一端带滑轮的带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。度尺、天平为器材，研究小车运动。方案二：方案二：小车、一端带滑轮的长木板、细小车、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，的位移，用秒表测量出物体运动的时间，求出加速度求出加速度a a 。学学生生探探究究方方案案钩码的总重力G当
6、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方案三：方案三：以小车、一端带滑轮的长木板、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。夹子为实验器材，研究小车的运动。学学生生探探究究方方案案学学生生探探究究方方案案质量保质量保持不变持不变合外合外力保力保持不持不变变高中物理高中物理高中物理高中物理 必修必修必修必修 牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律实验探究实验探究实验探究实验探究实验过程实验过程实验过程实验过程实验过程实验过程3 3 3（1 1 1）用天平
7、测出小车和小盘的质量）用天平测出小车和小盘的质量）用天平测出小车和小盘的质量）用天平测出小车和小盘的质量）用天平测出小车和小盘的质量）用天平测出小车和小盘的质量 M M M 和和和和和和m mm，并把，并把，并把，并把，并把，并把 数据记录下来数据记录下来数据记录下来数据记录下来数据记录下来数据记录下来(要求：要求：要求：要求：要求：要求：MMM m mm)说明：说明：说明：M M M 为小车以及小车上的砝码的总质量为小车以及小车上的砝码的总质量为小车以及小车上的砝码的总质量 m m m 为小盘以及小盘上的砝码的总质量为小盘以及小盘上的砝码的总质量为小盘以及小盘上的砝码的总质量注意:只有当小车
8、的质量远大于小盘和砝码的总质量时,小车所受拉力F才近似等于盘和砝码的总重力.即即M m时，时，F=mg实验探究实验探究实验探究实验探究实验过程实验过程实验过程实验过程实验过程实验过程3 3 3（1 1 1）用天平测出小车和小盘的质量）用天平测出小车和小盘的质量）用天平测出小车和小盘的质量）用天平测出小车和小盘的质量）用天平测出小车和小盘的质量）用天平测出小车和小盘的质量 M M M 和和和和和和m mm，并把，并把，并把，并把，并把，并把 数据记录下来数据记录下来数据记录下来数据记录下来数据记录下来数据记录下来(要求：要求：要求：要求：要求：要求：MMM m mm)（2 2 2）按实验装置图把
9、实验器材安装好，但不要把）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把 悬挂小盘的细绳系在小车上悬挂小盘的细绳系在小车上悬挂小盘的细绳系在小车上悬挂小盘的细绳系在小车上悬挂小盘的细绳系在小车上悬挂小盘的细绳系在小车上（3 3 3）平衡摩擦力）平衡摩擦力）平衡摩擦力）平衡摩擦力）平衡摩擦力）平衡摩擦力（4 4 4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通）把细绳系在小
10、车上，并绕过定滑轮，先接通）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通 电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力（5 5 5）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为m mm1 11 的小物
11、体，重复上述实验的小物体，重复上述实验的小物体，重复上述实验的小物体，重复上述实验的小物体，重复上述实验的小物体，重复上述实验（6 6 6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材实验探究实验探究实验探究实验探究数据处理数据处理数据采集数据采集数据采集数据采集数据采集数据采集1 1 1在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一在上述实验的每条纸带上都选取
12、一段比较理想（一在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位移，计算打每条纸带的加速度移，计算打每条纸带的加速度移，计算打每条纸带的加速度移，计算打每条纸带的加速度移，计算打每条纸带的加速度移，计算打每条纸带的加速度 a a ai i i(i i
13、i=1=1=1、2 2 2、)，并，并，并，并，并，并记录在表格中记录在表格中记录在表格中记录在表格中记录在表格中记录在表格中小车质量小车质量小车质量小车质量 MM=kg=kg次数次数牵引力牵引力牵引力牵引力 F/F/N N F F=(=(m+mm+mi i)g g加速度加速度加速度加速度 a/a/（mm/s/s2 2）1 1 2 2 3 3 4 4 5 5实验探究实验探究实验探究实验探究数据处理数据处理数据分析数据分析数据分析数据分析数据分析数据分析2 2 2用纵坐标表示加速度用纵坐标表示加速度用纵坐标表示加速度用纵坐标表示加速度用纵坐标表示加速度用纵坐标表示加速度 a a a，横坐标表示牵
14、引力，横坐标表示牵引力，横坐标表示牵引力，横坐标表示牵引力，横坐标表示牵引力，横坐标表示牵引力F F F作作作作作作a a a F F F 图象图象图象图象图象图象次数次数次数次数牵引力牵引力牵引力牵引力F F/N/N加速度加速度加速度加速度a a1 12 23 34 45 50.200.200.300.300.400.400.500.500.600.600.300.300.100.100.150.150.210.210.260.26F F F/N/N/Na a a/ms/ms/ms2 220 0 00.100.100.100.200.200.200.300.300.300.400.400.4
15、00.200.200.200.400.400.40 0.600.600.60a a F F 图象是一条过原点的倾斜直线图象是一条过原点的倾斜直线图象是一条过原点的倾斜直线图象是一条过原点的倾斜直线a F实验探究实验探究实验探究实验探究加速度加速度加速度加速度 a a 与物体的质量与物体的质量与物体的质量与物体的质量 m m 的关系的关系的关系的关系控制变量控制变量控制变量控制变量控制变量控制变量1 1 1实验设计实验设计保持小车所受合外力不变，改变小车的质量保持小车所受合外力不变，改变小车的质量保持小车所受合外力不变，改变小车的质量保持小车所受合外力不变，改变小车的质量保持小车所受合外力不变，
16、改变小车的质量保持小车所受合外力不变，改变小车的质量 m mm，分析加速度分析加速度分析加速度分析加速度分析加速度分析加速度 a a a 与质量与质量与质量与质量与质量与质量 m m m 的关系的关系的关系的关系的关系的关系装置设计装置设计装置设计装置设计装置设计装置设计2 2 2实验探究实验探究实验探究实验探究实验过程实验过程实验过程实验过程实验过程实验过程3 3 3（1 1 1）用天平测出小车质量）用天平测出小车质量）用天平测出小车质量）用天平测出小车质量）用天平测出小车质量）用天平测出小车质量 M M M，并把数据记录下来，并把数据记录下来，并把数据记录下来，并把数据记录下来，并把数据记
17、录下来，并把数据记录下来（2 2 2）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把 悬挂小盘的细绳系在小车上悬挂小盘的细绳系在小车上悬挂小盘的细绳系在小车上悬挂小盘的细绳系在小车上悬挂小盘的细绳系在小车上悬挂小盘的细绳系在小车上（3 3 3）平衡摩擦力）平衡摩擦力）平衡摩擦力）平衡摩擦力）平衡摩擦力）平衡摩擦力（4 4 4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通）
18、把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通 电源再放开小车，取下纸带，标注小车质量电源再放开小车，取下纸带，标注小车质量电源再放开小车，取下纸带，标注小车质量电源再放开小车，取下纸带，标注小车质量电源再放开小车，取下纸带，标注小车质量电源再放开小车，取下纸带，标注小车质量（5 5 5）保持小盘质量不变，在小车增加砝码质量为）保持小盘质量不变，在小车增加砝码质量为）保持小盘质量不变，在小车增加砝码质量为）保持小盘质量不变，在小车增加砝码质量为）保持小盘质量不变，在小车增加砝码质量为
19、）保持小盘质量不变，在小车增加砝码质量为 m mm1 11，重复上述实验，重复上述实验，重复上述实验，重复上述实验，重复上述实验，重复上述实验（6 6 6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材实验探究实验探究实验探究实验探究数据处理数据处理数据采集数据采集数据采集数据采集数据采集数据采集1 1 1在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一在上述实验的
20、每条纸带上都选取一段比较理想（一在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位移，计算打每条纸带的加速度移，计算打每条纸带的加速度移，计算打每条纸带的加速度移，计算打每条纸带的加速度移，计算打每条纸带的加速度移，计算打每条纸带的加速度 a a ai
21、i i(i i i=1=1=1、2 2 2、)，并，并，并，并，并，并记录在表格中记录在表格中记录在表格中记录在表格中记录在表格中记录在表格中牵引力牵引力牵引力牵引力 F F =N =N次数次数小车质量小车质量小车质量小车质量mm =(=(M+mM+mi i)/K)/Kg g加速度加速度加速度加速度 a/a/mms s2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5小车小车夹子方案三：方案三：课本上参考案例中的实验方案课本上参考案例中的实验方案由于两小同时启动、同时停止由于两小同时启动、同时停止,故运动时间相同故运动时间相同实验探究实验探究实验探究实验探究数据处理数据处理数据分析数据分析数据分析
22、数据分析数据分析数据分析2 2 2次数次数次数次数小车质量小车质量小车质量小车质量mm加速度加速度加速度加速度a a1 12 23 34 45 5问题问题1a m 为曲线能为曲线能否说明否说明 a 与与m 成成反比？反比？问题问题2如何进步研究？如何进步研究？a0m高中物理高中物理高中物理高中物理 必修必修必修必修 牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律a0mm1实验结论实验结论实验结论实验结论实验结论实验结论3 3 3a 图象是一条过原点的倾斜直线图象是一条过原点的倾斜直线1 1mm说明：在牵引力一定时，说明：在牵引力一定时，a 与与m 成反比成反比高中物理高中物理高中物理高中物理
23、 必修必修必修必修 牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律气垫导轨装置你是否还有其他的实验方案?高中物理高中物理高中物理高中物理 必修必修必修必修 牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律高中物理高中物理高中物理高中物理 必修必修必修必修 牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律当钩码的质量远小于小车的质量时，小车与木板间的摩擦阻力就不能忽略了,这个问题如何解决？高中物理高中物理高中物理高中物理 必修必修必修必修 牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律Fa0某同学根据测量数据画出某同学根据测量数据画出a-F图图线，表明实验中的问题是线，表明实验中的问题是:没
24、有平衡掉摩擦力高中物理高中物理高中物理高中物理 必修必修必修必修 牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律Fa0a0mm11、要平衡小车的摩擦力;2、拉小车的钩码质量应远小于小车的质量;3、图象法处理实验数据技巧.课堂总结课堂总结课堂总结课堂总结力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因在物体质量一定时，在物体质量一定时，在物体质量一定时，在物体质量一定时，其加速度与所受合外力成正比其加速度与所受合外力成正比其加速度与所受合外力成正比其加速度与所受合外力成正比在物体所受外力一定时，在物体所受外力一定时，在物体所受外力一定时，在物体所受外力一定时，其加速度与质量成反比其加速度与质量成反比其加速度与质量成反比其加速度与质量成反比