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课件网) §4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 第四章 牛顿运动定律 复习思考 实验:探究加速度与力、质量的关系 牛顿第一定律 从牛顿第一定律你能做出那些思考？ 物体运动状态改变的原因是什么 运动状态变化 速度变化 加速度 力 迫使 表现为 产生 产生 力是产生加速度的原因 问题 影响物体加速度的因素？ 生活实例 物体的加速度与物体所受外力以及物体的质量有关 事实说明：m 一定时，F 大，加速度大 F 一定时，m 大，加速度小 a、F、m 间的定量关系？ 猜想 基于简单的原则 m 一定时，F 大，加速度大 a ∝ F 猜 F 一定时，m 大，加速度小 猜 a ∝ 1 m — 实验探究 加速度 a 与合外力 F 的关系 实验设计 控制变量 1 装置设计 2 纸带 小车 托盘 保持物体质量不变，改变物体所受外力，分析加速度 a 与外力 F 的关系 2.物体的质量用＿＿测量 1.怎样测量物体的加速度？ 天平 3.如何改变小车的质量？ ———砝码 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、小盘、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。 怎么得出合外力F？ 从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a 用天平测出小车的质量m 小盘和重物的总重力G是小车受到的合外力F吗？ 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： 平衡摩擦力是指小车所受动力（重力沿斜面分力）与小车所受阻力（包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车所拖纸带的摩擦力）大小相等。 注意：平衡摩擦力时不要挂小桶 注意： 平衡摩擦力 将木板一侧垫高，以补偿摩擦力及其他阻力。 调节木板倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。 此时小盘和重物总重力才是小车受到的合外力。 小车所受合力等于细绳对小车的拉力。 只有当小车的质量远大于小盘和砝码的总质量时,小车所受拉力F才近似等于盘和砝码的总重力. 即M >> m时，F=mg 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，平衡小车受到的摩擦力 实验探究 实验过程 3 （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）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通 电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力 （5）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为m1 的小物体，重复上述实验 （6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材 实验探究 （2）数据采集 小车质量 M = kg 次数 牵引力 F/N F = (m+mi )g 加速度 a /（m/s2） 1 2 3 4 5 加速度 a 与合外力F的关系 （1）控制变量 实验设计 实验探究 数据处理 数据分析 2 用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示牵引力F 作a — F 图象 次数 牵引力F/N 加速度a 1 2 3 4 5 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.30 0.10 0.15 0.21 0.26 F/N a/m·s－2 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.20 0.40 0.60 a — F 图象是一条过原点的倾斜直线 a ∝F 实验探究 加速度 a 与物体质量m 的关系 控制变量 1 实验设计 保持小车所受合外力不变，改变小车的质量 m，分析加速度 a 与质量 m 的关系 装置设计 2 实验探究 实验过程 3 （1）用天平测出小车质量 M ，并把数据记录下来 （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）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通 电源再放开小车，取下纸带，标注小车质量 （5）保持小盘质量不变，在小车增加砝码质量为 m1，重复上述实验 （6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材 实验探究 数据处理 数据采集 1 牵引力 F = N 次数 小车质量m = (M+mi )/Kg ... ...
