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课件网) 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 复习回顾 1. 速度是描述物体运动状态的物理量；加速度是描述物体运动状态变化快慢的物理量。 3. 加速度的大小与物体受力大小有关。 加速度的大小与物体的质量大小有关。 2. 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。即力是产生加速度的原因。 讨论1：加速度的大小与力有什么关系？ 讨论2：加速度的大小与质量有什么关系？ 结论：物体受力相同时，质量越大，加速度越小。 结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。 加速度 与力和质量有关 ? 定量关系 实验探究 a、F、m的关系 1、研究目的 ： 定量分析a、F、m的关系 2、研究方法 ： 控制变量法 A、m一定时，a与F的定量关系 B、F一定时，a与m的定量关系 如何设计和进行实验？ 实验探究 问题1 如何测量加速度？ 问题2 如何测量小车受到的拉力？ 问题3 如何减小摩擦力的影响？ 方案一： 钩码 纸带 打点 计时器 小车 小车: 打点计时器: 测量小车运动过程中的加速度 钩码：重力提供拉力 研究对象，可用天平称其质量 合力 F = ? G FN F f 问题4、绳子的拉力等于钩码的重量吗？ 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。 问题5、什么情况下钩码重力可以近似等于 绳子拉力即小车所受的合外力？ 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。 方案二： 利用打点计时器来探究加速度与力、质量的关系 如何求加速度？ 如何求质量？ 如何求合外力？ 小车 纸带 打点计时器 控制变量法 保持m一定， 保持F 一定， 探究a与 F的关系 探究a与m的关系 探究思路： 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 如何更直观地处理数据？ 0.10 0.146 0.20 0.302 0.30 0.428 0.40 0.592 0.50 0.751 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 当拉力不变时 次数 m/kg a/m ·s -2 1 2 3 4 5 0.400 0.861 0.500 0.692 0.750 0.470 1.000 0.352 1.200 0.290 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 1/m(kg -1) 2.50 2.00 1.33 1.00 0.83 0.400 0.861 0.500 0.692 0.750 0.470 1.000 0.352 1.200 0.290 在误差允许的范围内，加速度与力成正比，与质量成反比。即： 得出结论： 小 结： 1、实验的研究方法 ——— 控制变量法 2、实验的注意事项 ⑴ 平衡摩擦力 ⑵ m << M 3、数据的处理方法 ——— 图像法 要点：设法使图线成一条(过原点的)直线 4、实验结论 ⑴ 质量一定时，加速度与力的大小成正比 ⑵ 力的大小一定时，加速度与质量成反比 实验反思 本实验中，我们认为细线对小车的拉力等于托盘和砝码的总重量。 ⑴ 请根据力和运动的关系分析，小车的拉力等于托盘和砝码的总重量的条件是什么? 答：托盘和砝码处于静止或匀速直线运动状态 当托盘向下加速运动时，拉力 F＜mg ⑵ 怎样才能使小车的拉力近似等于托盘和砝码的总重量? 答：加速度越大，拉力 F与mg相差越大 托盘和砝码的质量m远小于小车的质量M 问题讨论 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究加速度与力的关系时，当牵引小车的物体质量取值较大时，得到的图象将有明显的弯曲，如图所示，试分析其原因。 F a O 例 1. 某实验小组的同学在“探究加速度与物体的质量以及外力的关系”的实验中，当物体的质量一定时，分别根据实验数据画出了不同的实验图象，如图所示。则下列说法中正确的是 ( ) 数据处理的考查 A. 形成图 ... ...
