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课件网) 鲁科2019版必修第一册 5 牛顿运动定律 5.2 科学探究：加速度与力、质量的关系 1.力是 改变物体运动状态 的原因 2.质量越大，惯性越大，物体的运动状态越难改变 牛顿第一定律 V 发生了变化 产生了a 产生了a 温故知新 惯性定律 a与物体的合外力F，m有关 体验一 在课本上撒一些碎纸片，先用嘴轻吹，再用力使劲吹，观察现象。 对某一物体，受到的力越大，其运动状态越容易改变，即加速度越大。 在课本上撒一些碎纸片和一些小石子，用力使劲吹，观察现象。 对不同的物体，受到相同的力，质量越小的，其运动状态越容易改变，即加速度越大。 体验二 m一定， a∝ F； F一定， a∝1/m 猜想与假设 m一定， a∝ F； F一定， a∝1/m 物体的加速度与力、质量有什么定量关系 实验的基本思路是什么呢？ 实验探究 探究加速度与力、质量的关系 实验目的 定量探究加速度与力、质量的关系 实验方法 “加速度”与“力”、“质量” 二个物理量均有关系，应该如何探究它们的关系？ 控制变量法 保证质量一定，探究加速度与力的关系 保证合外力一定，探究加速度与质量的关系 实验器材 带滑轮的木板、薄垫块、小车、细绳、重物（小钩码或沙桶）、打点计时器、纸带、交变电流、天平、砝码、刻度尺 实验原理与设计 探究加速度与力、质量的关系 如何测量加速度、力、质量？ 质量 天平 加速度 ？ 力 ？ 实验探究 （1）物体的a如何测量？ . . . . . . . 0 1 2 3 4 5 6 x1 x2 x3 x4 x5 x6 A B C T=0.1s 利用打点计时器进行实验，根据纸带上打出的点可测量加速度。 （2）如何提供并测量小车所受的恒力问题？ T f 问题3：在探究a与m之间的定量关系实验中，f随小车质量的改变而改变，为了操作更方便、准确，该如何改进实验方案？ 问题1：在水平桌面上运动小车的合外力是由什么力提供？ 问题2：如何得到绳子上的拉力T及小车所受到的摩擦力f？ 近似认为绳子上的拉力T等于钩码的重力；小车所受的f等于小车匀速运动时的拉力。 消掉摩擦力 改进后的装置图 木板一端垫高，用重力的分力G1将摩擦力f 平衡抵消掉 y x f G FN O G1 F 小车所受到的合外力等于细线上的拉力 （2）如何提供并测量小车所受的恒力问题？ （2）如何提供并测量小车所受的恒力问题？ 粗糙斜面上，用悬吊重物的方法为小车提供拉力, 通过改变增减重物的质量就可改变小车受到的拉力。 思考：绳子的拉力等于钩码的重力吗？为什么？ 不等于！因为钩码向下加速，所以绳子的拉力小于钩码的重力。 思考：什么情况下钩码重力可以近似等于绳子拉力？ 当砝码质量比小车质量小得多时，绳子的拉力近似等于砝码的重力，即小车受到合外力近似等于砝码的重力。 控制变量法 保证质量一定，探究加速度与力的关系 保证合外力一定，探究加速度与质量的关系 如何改变合外力的大小？ 通过改变悬挂钩码的数量来改变 如何改变运动物体的质量？ 通过改变小车上砝码的数量来改变 （1）用天平测出小车和小盘的质量 M 和m，并把数据记录下来(要求：M ?m )。 （2）按实验装置图把实验器材安装好（但不要把悬挂小盘的细绳系在小车上）。 （3）平衡摩擦力。 （4）控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，测出一组数据。 （5）改变钩码数量，多测几组据。 （6）控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。 实验步骤 数据处理 1. 探究加速度与合力的关系(保证小车质量不变) 实验序号 加速度α(m/s2) 拉力 F(N) 1 0.10 0.146 2 0.20 0.302 3 0.30 0.428 4 0.40 0.592 5 0.50 0.751 如何处理数据能更直观的得出结论？ 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 2. 探究加速度与质 ... ...
