课件63张PPT。第2节 科学探究：加速度与力、质量的关系【实验目的】 1.探究加速度与力、质量的关系。 2.学会用_____法探索物理规律。控制变量【实验器材】 带定滑轮的长木板、薄垫块、小车、细绳、重物(小钩 码或沙桶等)、_____、纸带、_____、天 平、砝码、_____。打点计时器交流电源刻度尺【实验原理与设计】 1.实验的基本思想——— 控制变量法： (1)变量的控制要求： 在物理实验中，要注意控制实验过程中的不同变量。(2)设计思路。 ①若讨论加速度与受力的关系时，应控制_____不变； ②若讨论加速度与物体质量的关系时，应控制_____不 变。质量受力(3)实验思想的拓展。 这种控制一些物理量不变，先分别研究待测量与其中一个物理量的关系，再综合解决问题的控制变量法，被广泛应用于科学研究中。2.实验原理： (1)保持小车质量m不变，通过_____的方式改变作 用于小车的力F，测出小车相应的加速度a，则可得a与 F的关系。 (2)保持拉力F不变，通过_____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。增减重物增减小车上砝码3.实验设计： 设计一 三个物理量的测量方法———近似法 (1)拉力的测量。 ①平衡小车所受阻力。 a.将远离滑轮的一端用薄垫块垫高； b.使小车在不挂重物时能做_____；匀速直线运动c.这种情况下，小车重力沿斜面向下的分力恰好抵消 其_____。所受摩擦力及其他阻力②使小车所受拉力等于重物的重力。 只有_____时，才可以近 似认为重物的重力等于小车的拉力，即F≈m′g。所挂重物的质量远小于小车的质量(2)研究对象质量的测量。 ①利用天平测出空小车的质量m0和重物的质量m′； ②研究对象的质量等于空小车的质量m0与砝码质量之和。(3)加速度的测量。 ①原理： 放在长木板上的小车在细绳恒定拉力作用下做匀加速 直线运动，取两段相邻、相等时间内的位移，满足 Δx=aT2； ②应用刻度尺测量_____； ③利用_____计算对应的加速度大小。计数点之间的距离逐差法设计二 数据处理方法———图像法、“化曲为直”法 (1)加速度与力的关系：研究加速度a与F的关系时，以 加速度a为纵坐标、以力F为横坐标，根据测量数据画 图，若图像是_____，说明a与F成正比。一条过原点的直线(2)加速度与质量的关系： ①数据处理： 研究加速度a与物体质量m的关系，以加速度a为纵坐标、以物体的质量m为横坐标，画出图像是曲线；②化曲为直： 检查a-m是不是双曲线，就能判断二者是否为反比关系， 但是判断是否为双曲线，难度较大，若a与m是反比关 系，则a与 必成_____关系，我们采用“化曲为直” 的方法，将a-m图像转变为a- 图像。正比【实验过程】 一、实验步骤 1.安装实验器材： 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.平衡摩擦力： 用薄垫块将木板垫高，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均匀即可。3.悬挂重物： 在细绳一端挂上重物，另一端通过定滑轮系在小车前端。4.收集纸带数据： 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的点，据此计算出小车的加速度。5.改变小车受力： (1)保持小车的质量不变，通过增加小钩码的数量，增加重物的质量(总质量仍远小于小车质量)； (2)重复步骤4，多做几次实验，并记录好相应纸带的编号及所挂钩码的总重力m2g、m3g…6.改变小车质量： (1)保持重物(小车所受的拉力)不变，通过增加或减少小车上的砝码的方式，改变小车的质量，接通电源后放开小车，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小车和砝码的总质量M1；(2)继续在小车上增加砝码，重复前面的步骤，多做几次实验，在每次实验得到的纸带上标上号码及小车和砝码的总质量M2、M3…7.求加速 ... ...
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