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课件网) 4.2 加速度与力、质量之间的关系 physics 力是改变物体运动状态的原因，质量大的物体运动状态不容易改变。所以加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。 下面我们我们通过实验分别从两方面来探究加速度与力、质量之间的定量关系： ① 加速度与力的关系；② 加速度与质量的关系 一 、影响加速度的因素 问题：影响加速度的因素有哪些？如何探究？ 方法：控制变量法 在如图所示的气垫导轨上，固定着两个光电门，它们相隔一定距离并与数字计时器连接.将不带缺口的遮光条固定在滑块上，将滑块放置在光电门1附近，并通过小桶及桶中的橡皮泥拉动它，使其由静止从光电门1处开始运动. 观察并记录： （1）在大小不同的外力（改变小桶中的橡皮泥质量）作用下，同一滑块经过两个光电门的时间. （2）在大小相同的外力作用下，滑块上放有砝码和没放砝码时通过两个光电门的时间. 根据初速度为零的匀变速直线运动公式S=1/2at2可知，当唯位移一定时，时间越长，加速度越小。 思考：不需要计算加速度大小的情况下，如何判断加速度的大小？ 1.当物体的质量保持不变，物体受到的合外力增大，其加速度也会增大；反之，其加速度减小。 2.当物体所受合外力大小保持不变，物体质量增大，其加速度减小，反之，其加速度增大。 实验结论： 3.力是产生加速度的原因，且加速度的方向与合外力的方向一致。 二 、探究加速度与力、质量之间的定量关系 1、实验目的：探究a与F合关系，a与M关系. 2、实验方法：控制变量法 （1）保持小车的质量M不变，探究a与力F的关系， （2）再保持托盘和砝码的质量m不变，改变小车质量M，探究a与M的关系． 3．实验器材 滑块，光电门，数字计时器，气垫导轨，气源，细绳，导线，交流电源，天平，刻度尺，法码，重物，小桶． 4．实验原理 （1）重物和小桶重力为外力大小,天平测量物体质量 （2）测量滑块加速度大小 （3）用计算法或图像法处理数据 5 ．实验步骤 （1）用天平测量出滑块的质量M，并记录 （2）安装好实验仪器，滑块不系细绳 （3）将重物放入小桶并测量出总质量，系上细绳，将砝码放上滑块并记录质量 （4）保持滑块上砝码不变，增加重物质量重复几次，记录重物质量并求出相应加速度 （5）再保持重物质量不变，改变滑块上砝码重复几次，记录重物质量并求出相应加速度 （6）整理仪器。 光电门1 光电门2 挡光板 △x X & t 6.数据处理 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 当滑块质量不变时 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 加速度与外力的关系 结论：当物体质量一定，加速度与合外力成正比关系 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 /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 加速度与质量的关系 结论：当物体所受外力一定，加速度与质量成反比关系 （1）小桶和重物质量远小于滑块的质量 （2）作图时，尽量用多的点落在直线上 （3）遮光片宽度尽量小点 7.注意事项 8.误差分析 A 例题：某实验小组利用下图所示的实验装置来探究：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受合外力的关系。 （1）已知遮光片的宽度为d,图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离为s，该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝_____，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝_____，则滑块的加速度的表达式a＝_ ... ...
