物理人教版（2019）必修第一册4.2实验：探究加速度与力、质量的关系（共18张ppt）

(课件网) 1.学会用控制变量法研究物理量之间的关系。 2.探究加速度与力、质量的关系。 3.掌握利用图像处理数据的方法。 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 牛顿第一定律：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。 复习 ① 是改变物体运动状态的原因。 ②也可以说力是改变物体 的原因。 ③力是产生 的原因。 ④质量大的物体运动状态 改变。 力 速度 加速度 力与加速度、质量间有什么关系呢？ 速度变 方向变 大小变 二者都变 不容易 运动状态改变 数据处理 设计实验 复习回顾 一、实验目的 ：探究a与F合、m的定量关系。 二、研究方法 ： 控制变量法 1.m一定时，找a与F合的定量关系 2.F合一定时，找a与m的定量关系 实验：探究加速度与力、质量的关系 数据处理 设计实验 复习回顾 1.质量（M）的测量： 通过增减在小车上的砝码的数量来改变小车的质量。 2.加速度a的测量： 三、实验设计: ———参考方案一：用打点计时器探究 各物理量的测量： 3.合外力F合的测量： 当槽码质量远小于小车质量时(m M)，小车所受拉力近似等于槽码重力(F合≈mg) 天平 打点计时器（逐差法） 数据处理 设计实验 复习回顾 原理：把轨道的一端垫高，使重力的分力Gsinθ与摩擦力Ff平衡。 Gcosθ Gsinθ G θ θ FN Ff 四、进行实验: 1、平衡摩擦阻力： 方法：适当垫高木板不带定滑轮的一端，调节木板的倾斜角度，使小车在不挂钩码时能拖动纸带沿木板匀速运动。 注意：重复试验，不需要重新平衡摩擦力 （纸带上打出间隔均匀的点） 数据处理 设计实验 复习回顾 数据处理 设计实验 复习回顾 2.实验操作： (1)用天平测出小车的质量为M0，并把数值记录下来。 (2)平衡摩擦力后，按图将实验器材安装好。 数据处理 设计实验 复习回顾 (3)将槽码通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂槽码的重力m0g。 (4)保持小车的质量不变，改变所挂槽码的重力，重复步骤(3)，多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好槽码的重力m1g、m2g、…以及计算出相应纸带的加速度填入表格1。（探究a与F的关系） 实验次数 加速度a/(m·s-2) 小车受力F/N 1 2 3 4 数据处理 设计实验 复习回顾 探究a与M的关系： (5)保持槽码的质量不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量M，接通电源，放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码。 (6)继续在小车上加放砝码，重复步骤(5)，多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码。 (7)计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与砝码的总质量填入表格2。 数据处理 设计实验 复习回顾 表格2(物体受到的外力一定，加速度与质量的关系) 实验次数 加速度 a/(m·s-2) 小车与砝码总质量 M/kg 小车与砝码总质量的倒数/kg-1 1 2 3 4 … 数据处理 设计实验 复习回顾 实验结论：质量一定时，加速度a与合外力F合成正比。 五、数据处理 a/ms-2 F/N 0.1 0.5 0.4 0.3 0.2 0.7 0.6 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 数据处理 设计实验 复习回顾 图像很难直观地看出来是否为双曲线，如何解决这个问题？ a/ms-2 M/Kg 0.2 0.8 0.6 0.4 0 0.4 0.5 0.75 1.0 1.2 1.0 数据处理 设计实验 复习回顾 如果加速度 a 和质量 m 成反比关系，就是a与 成正比关系，做 a - 图像，如果图像是过原点的直线，即可以证明加速度 a 和质量 m 成反比关系。 实验结论：F合一定时，加速度a与质量M成反比。 a/ms-2 0.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 数据处理 设计实验 复习回顾 1．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着 ... ...