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课件网) 2 探究加速度与力、质量的关系 思考： ？ 物体运动状态发生改变 速度发生改变 加速度 指 产生 与力和质量有关 法拉利F2003-GA赛车与著名战斗机“飓风2000”的一场 “巅峰对决” 第 章 牛顿运动定律 四 思考与讨论 如果你是赛车的设计师你会作什么样的改进让赛车启动更快 加速度与力、物体的质量有什么定量的关系？ 猜想与假设： 猜想：加速度与力成正比 加速度与质量成反比。 制定计划 设计实验： 怎样才能探究出加速度、力、质量三个变量之间的关系 控制变量法: 保持质量不变,研究加速度与力的关系；保持力不变,研究加速度与质量的关系。 猜想与假设 实验验证 思考：如何设计实验 事实是不是这样呢？ m一定， a∝ F； F一定， a∝1/m。 明确几个问题: 2.如何由实验得出结论 1.怎么设计这个实验 1.测量哪些量 2.怎么测量 数据处理： m不变时，a与F关系； F不变时，a与m关系。 a、F、m m： a: F: 天平 求出物体所 受的合力 实验方案讨论 方案一：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。 用天平测出小车的质量m 从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a 砝码的总重力G当作小车受到的拉力F 思考：小车在运动方向上受几个力的作用？细绳对小车的拉力等于小车所受的合力吗？ 平衡摩擦力： G G1 FN f G1平衡摩擦力f。 判断标准：轻推小车，小车在没有小盘（及砝码）牵引时能沿长木板做匀速运动（从打点计时器点迹均匀判断） 小车 纸 带 ○○ 打点计时器 电源 砝码 □ 改进后的实验装置图： 把木板一端垫高，平衡摩擦力 2、怎样提供并测量物体所受的恒力F（合外力） m 增减砝码及盘的质量以改变F 当钩码质量远小于小车的质量时， 近似认为小车所受拉力等于钩码的重力！ 水平面 思考1：小车所受拉力等于砝码及盘的重力吗？ 近似： 钩码重力近似等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力F 保持物体的质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系 小车质量M= g,小车上钩码质量m= g,小盘质量M’= g 次数 小车1 小车2 1 2 3 4 5 位移x1/cm 位移x2/cm (M’+m’2)/g (表示F2大小) 盘中砝码质量m’2/g 300 0 10 50 20 30 40 60 盘中砝码质量m’1/g (M’+m’1)/g (表示F1大小) 70 探究加速度与力的关系 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？ 加速度与力成正比 小车质量M= g,小盘质量M’= g,盘中砝码质量m’= g 次数 小车1 小车2 1 2 3 4 5 (M+m1)/g (M+m2)/g 保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系 300 6 50 车上钩码质量m1/g 位移x1/cm 100 50 150 200 250 车上钩码质量m2/g 位移x2/cm 小车1质量M1 小车2质量M2 300 探究加速度与质量的关系 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 加速度与质量成反比 实验后反思总结 一.平衡摩擦力时，不把悬挂重物用细绳通过定滑轮系在小车上，即不对小车施加拉力。在木板无滑轮的一端下面垫一薄木块，反复移动其位置，直到拖在小车后面的纸带上打出的点距均匀为止。 二.实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再放开小车 ... ...
