人教版（2019）必修第一册 4.2 探究加速度与力、质量的关系 课件(共24张PPT)

(课件网) 第二节探究加速度与力、质量的关系 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 力是改变物体运动状态的原因 惯性：物体保持原来运动状态不变的性质。质量是惯性大小的唯一量度。 牛顿第一定律 回顾 物体运动状态的改变是指什么物理量的改变？ 物体运动状态变化快慢用什么物理量来表示的？ 质量大的物理运动状态不容易改变 说明：加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。 问题：影响加速度大小的因素有哪些？ 1.合外力-- 2.质量-- 力越大加速度越大 质量越大加速度越小 3.应该采用什么物理方法研究a、F合、m三个物理量之间的关系呢？ ———控制变量法 4.可用什么仪器来测量这些物理量呢？ 实验思路 研究什么物体？ 如何测量该物体受到的力？ 如何测量该物体的加速度？ 怎样分析数据？ 加速度与力的关系 加速度与质量的关系 实验设计 方案1：小车后面连接一纸带，用打点计时器记录小车的运动情况。根据所打的点计算小车的加速度，然后再看加速度与力、质量关系。 加速度的测量： 方法1：小车做初速为0的匀加速直线运动，用刻度尺测量小车移动的位移X，并用秒表测量发生这段位移所用的时间t。 方法2：小将打点器的纸带连在小车上，根据纸带上打出的点来测量加速度。 方法3：不测量加速度的具体数值，测量不同情况下物体加速度的比值即可。 求加速度的方法：逐差法 注意：每次实验时打出的纸带应编上号码，记清楚是什么力、质量下的加速度。 力的测量： 现实中，仅受一个力作用的物体几乎不存在。因此，实验中作用力F的含义可以是物体所受的合力。 　在此方案中小车受拉力的作用外还受其它力吗？对实验有没有影响？有办法消除这一影响吗？ 一、用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系 1.平衡摩擦力 　做法：将木板一端垫高，构成一个斜面，不挂重物，小车不拉力恰能在斜面上作匀速运动，这时小车重力沿斜面方向的分力与小车受的摩擦力平衡。　　　　 　问：如何确定是否抵消了摩擦力的影响了？ 轻推小车使之起动并能做匀速运动（打出的纸带间隔相等） 2、小车受到的合力的确定 小车受到的合力实际上是小于钩码的重力； 当满足m ＜＜M条件前提下，可近似认为F＝mg 3、实验中要调整滑轮方位，使细线与长木板平行；这样小车受到的合力才是恒力。 问题：如图，平衡摩擦力后，你认为小车所受的合力等于mg吗？ F/ N a/（m·s -2） 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 当 小 车 质 量 不 变 时 次数 F/N a/（m ·s -2） 1 2 3 4 5 0.10 0.146 0.20 0.302 0.30 0.428 0.40 0.592 0.50 0.751 数据处理：加速度与力的关系 如何更直观地处理数据？ m/ kg a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 a/（m·s -2） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 /kg -1 m 1 当拉力不变时 次数 m/kg a/m ·s -2 1 2 3 4 5 数据处理：加速度与质量的关系 /kg -1 2.50 2.00 1.33 1.00 0.83 m 1 0.400 0.861 0.500 0.692 0.750 0.470 1.000 0.352 1.200 0.290 实验结论： 在上述实验中，我们通过作数据分析图，可以看出 a 正比于F合、正比于1/m。 a∝F合 a∝ 1/m 此方案的优点：操作简单 此方案的缺点：计算比较繁 方案2:　根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式可知：当运动时间相同时，加速度和位移成正比，只要测量位移就得到加速度与受力、质量的关系。 问题：如何保证时间相同？ 器材：小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子。 注意：先平衡摩擦力，且盘和砝码的质量比小车的质量小得多时，小车所受合力才近似等于盘和砝码的总重力。 1.怎样测量（或比较）物 ... ...