5.2 科学探究：加速度与力、质量的关系 课件 (共23张PPT) 高一物理鲁科版必修第一册

(课件网) 第五章 牛顿运动定律 科学探究：加速度与力、质量的关系 能通过实验数据及图像得出加速度与力、质量的关系。 学会用控制变量法探索物理规律。 会测量加速度、力和质量的大小，能作出物体运动的a－F、a－图像。 重点 难点 重点 2 3 1 新课导入 力是改变物体运动状态的原因 F合=0 运动状态不变 速度不变 a=0 F合≠0 运动状态改变 速度改变 a≠0 力是使物体产生加速度的原因 一切物体都具有惯性 质量是惯性大小的唯一量度 F合相同，质量小的速度变化快 质量相同，F合大的速度变化快 加速度是表示速度变化快慢的物理量 加速度与力和质量必定存在着某种联系。 新课导入 日常生活中，我们常见到如图所示情境： 可能存在以下关系：在m一定时，a与F成正比； 由此我们可以得出加速度与力和质量可能存在什么关系？ ◆相同推力下，若汽车是空车，则比满载时速度改变快。 ◆若帮忙推车的人越多，推力越大，车的速度改变就越快； 车的质量m不变，推力F越大，车的加速度a越大。 推力F不变，车的质量m越小，车的加速度a越大。 在F一定时，a与m成反比。 实验探究：加速度与力、质量的关系 一、实验器材 带定滑轮的木板、薄垫块、小车、细绳、重物(小钩码或沙桶等)、 、纸带、交流电源、 、砝码、 。 打点计时器 天平 刻度尺 二、实验原理与设计 1.本实验运用 ，分别探究加速度与受力大小、加速度与质量的关系。(实验装置如图所示) 2.实验中，通过 打出的纸带测量小车的加速度a。 通过细绳给小车施加外力F。 实验装置示意图 控制变量法 打点计时器 重物 3.(1)若保持小车质量m不变，通过 的方式改变作用于小车的拉力F，测出小车相应的加速度a，则可得a与F的关系。 (2)若保持拉力F不变，通过在 的方式改变小车的质量m，测出相应的加速度a，则可得a与m的关系。 实验装置示意图 增减重物 小车上增减砝码 三、实验步骤 1.将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部。 2.用薄垫块将木板一端垫高，调整其倾斜程度，直至小车运动时打点计时器在纸带上打出的点分布 为止。 均匀 4.将小车靠近打点计时器后开启打点计时器，稍后再将小车由静止释放。打点计时器在纸带上打出一系列点，据此计算出小车的加速度。保持小车质量不变，增加重物的质量 (重物总质量仍远小于小车质量)， 重复实验，将小车所受的不同拉 力与相应计算出的加速度记下来。 3.在细绳一端挂上重物，另一端通过定滑轮系在小车前端。注意重物质量应 小车质量。 远小于 5.保持重物不变，增加或减少小车上的砝码以改变小车的质量，重复实验，将小车的质量与相应的加速度记录下来。 四、数据分析 1.小车质量m一定时，将所受拉力F与相应加速度a的实验数据填入表1中。 结论：在小车质量m一定时，加速度a与所受合力F成正比。 2.拉力F一定时，将小车质量m与相应加速度a的实验数据填入表2中。 结论：在小车所受合力F一定时，加速度a与质量m成反比。 五、实验结论 分析数据及图像，你得到的结论是： (1)对同一物体，当m不变时，a与F的关系是二者成 。 (2)对不同物体，当F不变时，a与m的关系是二者成 。 正比 反比 因为在实验中，摩擦力大小不可计算，平衡摩擦力后，小车所受合力才为绳子的拉力。 实验中为什么要将木板一端垫高来平衡摩擦力？ 1.(2022·北京市房山区高一期末)如图所示为某同学“探究在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”的实验装置示意图。 (1)下面列出了一些实验器材：电磁打点 计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫板、 小车和砝码、沙和沙桶、天平(附砝码)。 除以上器材外，还需要的有_____； A.秒表 B.刻度尺 C.交变电源 D.直流电源 BC (2)本实验采用的科学方法是_____； A. ... ...