實驗探究牛頓第二定律

1、某同學(xué)用打點計時器測定加速度，在得到的紙帶上選取七個計數(shù)點（相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出）, 如圖所示，圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm, x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。已知打點計時器所用交流電頻率為50Hz，求CDEF四點的瞬時速度。填于表格中；求加速度的大小（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。,紙帶分析1：瞬時速度的求解,圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm, x3=5

2、.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm Vc= VD= VE= VF=,紙帶分析2：加速度的求解,,紙帶分析2：加速度的求解,2.逐差法求加速度（偶數(shù)組）圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm, x3=5.76cm，x4=6

3、.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。,Δ x1 = x4 - x1 = 3a1 T2,a1 = （x4 - x1 ） / 3 T2,Δ x2 = x5 – x2 = 3a2 T2,a2 = （x 5 – x2 ） / 3 T2,Δ x3 = x6 – x3 = 3a3 T2,a3 = （x6 – x3 ） / 3 T2,牛頓第一定律,從牛頓第一定律你能做出那些思考？,物體運動狀態(tài)改變的原因是什么,運動狀態(tài)變化,速度變化

4、,加速度,力,力是產(chǎn)生加速度的原因,影響物體加速度的因素？,生活實例,物體的加速度與物體所受外力以及物體的質(zhì)量有關(guān),事實說明：m 一定時，F(xiàn) 大，加速度大 F 一定時，m 大，加速度小,a、F、m 間的定關(guān)系？,基于簡單的原則,m 一定時，F(xiàn) 大，加速度大,F 一定時，m 大，加速度小,加速度 a 與合外力 F 的關(guān)系,實驗設(shè)計,保持物體質(zhì)量不變，改變物體所受外力，分析加速度 a 與外力 F 的

5、關(guān)系,問題1,如何測量加速度？,問題2,如何測量小車受到的拉力？,問題3,如何減小摩擦力的影響？,（1）用天平測出小車和小盤的質(zhì)量 M 和m，并把 數(shù)據(jù)記錄下來(要求：M >> m) 說明：M 為小車以及小車上的砝碼的總質(zhì)量 m 為小盤以及小盤上的砝碼的總質(zhì)量,注意:只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠大于小盤和砝碼的總質(zhì)量時,小車所受拉力F才近似等于盤和砝碼的總重力. 即M >&

6、gt; m時，F(xiàn)=mg,（1）用天平測出小車和小盤的質(zhì)量 M 和m，并把 數(shù)據(jù)記錄下來(要求：M >> m),（2）按實驗裝置圖把實驗器材安裝好，但不要把 懸掛小盤的細繩系在小車上,（3）平衡摩擦力,（4）把細繩系在小車上，并繞過定滑輪，先接通 電源再放開小車，取下紙帶，并標注牽引力,（5）保持小車質(zhì)量不變，在小盤內(nèi)放入質(zhì)量為m1 的小物體

7、，重復(fù)上述實驗,（6）重復(fù)上述實驗多次后，停止實驗，整理器材,數(shù)據(jù)處理,在上述實驗的每條紙帶上都選取一段比較理想（一般舍頭去尾）的部分，選擇計數(shù)點，測量相應(yīng)的位移，計算打每條紙帶的加速度 ai ( i = 1、2、……)，并記錄在表格中,數(shù)據(jù)處理,用縱坐標表示加速度 a，橫坐標表示牽引力F作a — F 圖象,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,0.30,0.10,0.15,0.21,0.26,,,,,,,,a — F 圖

8、象是一條過原點的傾斜直線,a ∝F,加速度 a 與物體的質(zhì)量 m 的關(guān)系,實驗設(shè)計,保持小車所受合外力不變，改變小車的質(zhì)量 m，分析加速度 a 與質(zhì)量 m 的關(guān)系,（1）用天平測出小車質(zhì)量 M ，并把數(shù)據(jù)記錄下來,（2）按實驗裝置圖把實驗器材安裝好，但不要把 懸掛小盤的細繩系在小車上,（3）平衡摩擦力,（4）把細繩系在小車上，并繞過定滑輪，先接通 電源再放開小車，取下紙帶，標注小車質(zhì)量

9、,（5）保持小盤質(zhì)量不變，在小車增加砝碼質(zhì)量為 m1，重復(fù)上述實驗,（6）重復(fù)上述實驗多次后，停止實驗，整理器材,數(shù)據(jù)處理,在上述實驗的每條紙帶上都選取一段比較理想（一般舍頭去尾）的部分，選擇計數(shù)點，測量相應(yīng)的位移，計算打每條紙帶的加速度 ai ( i = 1、2、……)，并記錄在表格中,數(shù)據(jù)處理,,問題1,a — m 為曲線能否說明 a 與m 成反比？,問題2,如何進步研究？,m,,m,,,說明：在牽引力一定時，

10、a 與m 成反比,氣墊導(dǎo)軌裝置,你是否還有其他的實驗方案?,當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量時，小車與木板間的摩擦阻力就不能忽略了,這個問題如何解決？,平衡摩擦力問題,,某同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出a-F圖線，表明實驗中的問題是:,沒有平衡掉摩擦力,,m,,,1、要平衡小車的摩擦力;2、拉小車的鉤碼質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量;3、圖象法處理實驗數(shù)據(jù)技巧.,課堂小結(jié)：注意,精品課件！,精品課件！,力是產(chǎn)生加速度的原因,在物體質(zhì)量一定時，其加速度與