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1、探究,牛顿第二定律 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望猜想:加速度与力、质量是怎样的关系?你猜想的理由是什么?你猜想的理由是什么?牛顿第一定律 结论:结论:力是使物体运动状态改变的外因力是使物体运动状态改变的外因(即产生加速度的原因即产生加速度的原因),质量是影响物质量是影响物体运动状态变化的内因(体运动状态变化的内因(影响加速度的内影响加速度的内因因),),牛顿第一定律实际上是定性的反映了力与牛顿第一定律实际上是定性的反映了力与运动的关系,暗示了牛顿
2、第二定律的存在,为进运动的关系,暗示了牛顿第二定律的存在,为进一步探究第二定律埋下了伏笔。一步探究第二定律埋下了伏笔。控制变量法控制变量法 m一定一定 aF F一定一定 am(一)实验探究:(一)实验探究:1、实验方法、实验方法:2、实验数据分析方、实验数据分析方 法法 :画出画出a-F和和a-1/m的图像的图像小车纸带打点计时器方案一:方案一:利用打点计时器来探究加速度与力、利用打点计时器来探究加速度与力、质量的关系质量的关系(1 1)保持小车质量不变,改变拉力,测出)保持小车质量不变,改变拉力,测出不同拉力不同拉力F F作用下小车的加速度作用下小车的加速度a a,然后作,然后作出出aFaF
3、图象图象(2 2)保持拉力不变,改变小车质量,测出不同)保持拉力不变,改变小车质量,测出不同质量时小车的加速度质量时小车的加速度a a,然后作出,然后作出amam图象,图象,再转化为再转化为a1/ma1/m困难:如何求加速度?困难:如何求加速度?3、实验方案:、实验方案:4、注意事项:、注意事项:1、托盘和砝码的质量要远远小于小车的、托盘和砝码的质量要远远小于小车的质量,这样小车受到的拉力才近似等于质量,这样小车受到的拉力才近似等于砝码的重力。砝码的重力。2、要将长木板的一端适当垫高,用小车、要将长木板的一端适当垫高,用小车的重力的分力将摩擦力平衡掉。的重力的分力将摩擦力平衡掉。3、控制变量法
4、:、控制变量法:m不变,不变,F变时:小车的质量不变,变时:小车的质量不变,改变托盘内钩码的个数。改变托盘内钩码的个数。F不变,不变,m变时:保持托盘和小桶内变时:保持托盘和小桶内钩码个数不变,在小车上放上钩码。钩码个数不变,在小车上放上钩码。光电门光电门1 1光电门光电门2 2挡光板挡光板xX/t方案二:方案二:利用气垫导轨来探究加速度与力、质利用气垫导轨来探究加速度与力、质量的关系量的关系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5、实验:、实验:探究一探究一:探究探究a
5、与与F的关系的关系小小车车1小小车车2次数次数拉拉车钩码车钩码(g)(F1)位移位移x1/cm拉拉车钩码车钩码(g)(F2)位移位移x2/cm1234小车的质量不变小车的质量不变5.303.504.003.003.202.502.392.001.561.50X2/X1F2/F1两车质量均为两车质量均为300g,改变钩码质,改变钩码质量,改变力。(注:量,改变力。(注:小车未平衡摩擦力小车未平衡摩擦力)001.002.003.005.004.001.002.003.004.006.00数据处理简单,理解图象较难。加速度加速度X2/X1力力F2/F1教参教参P65 P65 实验实测数据及图象(示例
6、)实验实测数据及图象(示例)加速度与力的关系加速度与力的关系探究二探究二:探究探究a与与m的关系的关系小桶小桶+钩码钩码(g)小桶小桶+钩码钩码(g)次数次数小小车车(m 1)位移位移x1/cm小小车车2(m 2)位移位移x2/cm1234F不变,即小桶不变,即小桶+钩码钩码质量不变质量不变实据数据分析:根据表 格中的数据作出 和图像实验结论:实验结论:加速度与力成正比,与质量成反比。加速度与力成正比,与质量成反比。即:即:a F a练:如图,位于水平地面上质量为m的木块,在大小为,方向与水平方向成角的拉力作用下,沿地面作匀加速直线运动若木块与地面之间的动摩擦因数为,求:木块的加速度v练:如图,位于水平地面上质量为m的木块,在大小为,方向与水平方向成角的拉力作用下,沿地面作匀加速直线运动若木块与地面之间的动摩擦因数为,求:木块的加速度解:对木块,受力分析如图建立如图所示坐标系由牛顿第二定律得:解得:GNfxy