人教版2019高中物理必修一4.2实验：探究加速度与力、质量的关系(共27张PPT)

(课件网) 第四章 运动和力的关系 第二节 实验：探究加速度与力、质量的关系 怎样理解牛顿第一定律的两句话？ 揭示物体的惯性，表明力的作用效果。 m — 抵抗“物体运动状态变化”的本领 F — 迫使“物体运动状态变化”的原因 a — 描述“物体运动状态变化”的快慢 加速度与力、质量之间有什么样的定量关系呢？ 1．描述物体运动状态的物理量是？什么情况下说明物体的运动状态变了？你怎么理解加速度？ 速度v；速度大小、方向改变时 加速度：描述物体速度变化快慢的物理量 2．根据自己经验，物体加速度的大小跟哪些因素有关？可能有什么关系？我们用什么方法来探究加速度跟这些物理量的关系？ 3.实验时我们需要测量哪些物理量，怎么测量？测量的数据怎么处理？为什么？ 物体的质量；物体受到作用力 控制变量法 m，a，F 4．小车运动过程中要受到木板给它的摩擦力，怎样平衡这个摩擦力？又怎样去验证摩擦力被完全平衡了？在探究加速度与力、质量的关系的实验中平衡了摩擦力后，改变重物的质量，或者是改变小车的质量，是否还需要重新平衡摩擦力呢 把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移动 其位置，使小车在不挂槽码的情况下，能拖动纸 带沿木板做匀速直线运动 Gcosθ Gsinθ G θ θ FN Ff 5．实验结论： 物体的加速度与物体的 成反比，与物体 成正比。 交流电源 打点计时器 轨道 纸带、复写纸 钩码 小车 刻度尺 其他：导线、细绳 槽码 天平 实验器材 【方案一】 用如图所示的实验装置探究小车的加速度与小车受力、小车质量之间的关系。 保持小车质量不变，测量小车在不同作用力下的加速度，分析加速度与力的关系. 【思考】 ①对小车受力分析，让小车受到的合力等于细绳的拉力，应该如何调整细绳，如何调整木板？调整木板时悬挂砝码盘吗？调整木板时纸带穿过限位孔吗？怎样算调整好了？ ②小车在细绳拉力作用下向左做匀加速直线运动，砝码（包括砝码盘）的运动状态呢？ ③细绳的拉力近似等于砝码（包括砝码盘）重力的条件？（本节课只要求记住，以后再推导） ④为了让打点计时器在纸带上打下适当多的点，打点计时器需要固定在什么位置？小车在什么位置释放？ ⑤如何利用纸带求小车的加速度？还需要什么测量工具？ ⑥改变小车所受拉力，多次进行实验，那么如何改变小车所受的拉力呢？ ⑦试叙述实验操作步骤 1.用天平测出小车的质量。 2.安装好实验装置，平衡摩擦力。 3.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂槽码，将车拉到打点计时器附近。 4.先打开计时器电源，再释放小车，得到纸带，并记下钩码重量。 5.改变槽码的重量，重复以上的步骤几次。 6.控制槽码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。 7.设计表格，记录实验数据。 小车质量一定:加速度与力的关系 a/(m/s2) 0.20 0.40 0.61 0.79 0.97 F/N 0.14 0.28 0.43 0.55 0.58 a--F图象是一条通过原点的直线通过得到的图线，分析F一定时，a与F的关系是_____ a与F成正比 平衡摩擦力操作不当的三种情况： (1)a图线中，F≠0，a=0，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(斜面倾角偏小)； (2)b图线中，F =0，a≠0，知平衡摩擦力过度(斜面倾角偏大)； (3)c图线的斜率减小，知质量变大，可知未满足钩码的质量远小于小车的质量，即所挂钩码的质量太大。 2.用上面的实验装置，在保持小车受力不变的情况下，测量小车质量不同时的加速度，探究加速度与质量的关系. 【思考】 ①如何保持小车所受拉力不变？ ②如何改变小车的质量？ 小车所受拉力一定:加速度与质量的关系 a/(m/s2) 1.08 0.89 0.73 0.56 0.44 m/kg 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50 a--m图象是曲线 能说明a与m的定量关系吗？ 改画_____图 a-- a/(m/s2) 1.08 0.89 0.73 0.56 0.44 m/kg ... ...