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课件网) 第四章 牛顿运动定律 第二节 牛顿第二定律（2） 探究加速度与力、质量的关系之实验操作 前文回顾 实验目的： 探究加速度与力、质量的关系 实验中需要测量哪些物理量？ 质量、拉力和加速度 实验方案 （1）m一定时，a与F的关系 （2）F一定时，a与m的关系 实验名称 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 应用控制变量的方法进行实验，探究物体加速度与物体受力、物体质量的关系。 实验目的 实验原理 由牛顿第一定律可知，力是使物体运动状态发生改变的原因，而物体运动状态发生改变时，物体就具有了加速度，因此力是使物体产生加速度的原因。 物体的加速度a与物体受到的力F、物体的质量m均有关。需通过控制变量法研究加速度与物体受力、物体质量之问的定量关系。 实验器材 替换为小桶+小铁块*3 可随意调整角度，实验前要保持平稳 可插拔贴片，改变小车的质量 实验方法 悬挂在细线下端的重物在竖直方向运动，当总质量m足够小时，可认为细线中的拉力F=mg，小车受到的力等于mg。运用控制变量法进行实验。先保持小车质量M不交，改变力F的大小，探究小车加速度a与F的定量关系;再保持力F不变，改变小车质量M，探究小车加速度a与M的定量关系。 综合两种情况下的实验结果，通过分析即可得出加速度a与小车所受的力F、小车质量M三者之间的定量关系。 实验步骤 （1）搭建图4-4 所示的实验装置，使细绳与轨道保持平行。 （2）调节轨道两端的高低，轻推小车(细绳不挂重物时)，获得小车在轨道上运动的v-t图像是一条平行于 t 轴的图线。 实验步骤 实验一：探究物体质量一定时，加速度与物体受力的定量关系。 （3）测量小车质量M和重物质量m。 （4）保持小车质量不变，挂上不同质量的重物，释放小车使其在拉力作用下加速运动，测得小车运动的加速度大小，记录实验数据。 实验步骤 实验二：探究物体受力一定时，加速度与物体质量的定量关系。 （5）保持重物质量不变，改变小车的质量M大小(在小车上依次增减配重片）。多次测量并记录数据。 （6）整理器材。 实验数据记录 实验序号 质量 m/kg 加速度 a/(m·s 2) 1 2 3 4 5 6 实验序号 拉力 F/N 加速度 a/(m·s 2) 1 2 3 4 5 6 表4–1 实验数据记录表（一） M= _____kg 表4–1 实验数据记录表（二） m = _____kg 数据分析 (a) m 一定时，a 与 F 的关系 (b) F一定时，a 与 m 的关系 a O F a O m 数据分析 (c) F一定时，a 与1/m 的关系 a O 1/m 化曲为直 实验结论 （1）小车质量M一定时，加速度和外力成正比。 （2）小车所受拉力F一定时，加速度和质量成反比。 牛顿第二定律的内容 1.物体的加速度a跟作用在物体上的合外力F成正比，跟物体的质量m成反比。 当适当选取单位使 k = 1, 则: F =ma 使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，规定为1N. 2.数学式： 牛顿第二定律的内容 在国际单位制中质量的单位为kg，加速度的单位为m/s2，力的单位就是kg·m/s2，后人为了纪念牛顿，将“牛顿”命名为力的单位，用符号N表示，即1 N = 1 kg·m/s2。按上述规定，使质量为1 kg物体产生1 m/s2加速度的力为1 N。 实际上，物体所受的力往往不止一个。我们可以将物体所受的多个力等效为一个力———合力。上式中F指的就是物体所受的合力。 则: F合 =ma 实验思考 大家得到的直线图像都过坐标轴原点吗？ 为什么可以把重物的重力大小近似为绳子拉力？ 作业33 课堂作业 THANKS ... ...
