探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系

1、實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,問題,物體運動狀態(tài)變化的快慢和什么有關(guān)？,1、質(zhì)量,2、受力,例如：一般小汽車從靜止加速到100km/h，只需十幾秒的時間，而滿載人的小汽車加速就比較慢。,例如：競賽用的小汽車，質(zhì)量不很大，卻安裝著強大的發(fā)動機，可以獲得很大的加速度。,生 活 再 現(xiàn),m,m,,,F1,F2,m1,m2,,,F,F,F1<F2,m1<m2,,,,,1.加速度與合外力的關(guān)系,實驗基本思路：保持物體的質(zhì)量不變，

2、測量物體在不同的合力作用下物體的加速度，分析加速度與合外力的關(guān)系。,采用控制變量法驗證,結(jié)論：當物體質(zhì)量一定時，物體的加速 度應該隨著力的增大而增大。,2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系,實驗的基本思路：保持物體所受的合外力相同，測量不同質(zhì)量的物體在該力的作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。,結(jié)論：當力大小相同時，物體的質(zhì)量越大，運動狀態(tài)越難以改變，所以質(zhì)量越大，加速度越小。,注意：這里的力指的是物體所受的合外力。,總結(jié)

3、：影響加速度的因素有哪些？,1.力,2.質(zhì)量,猜想：,物體的加速度與力、質(zhì)量有什么定量關(guān)系？,實驗的基本思路是什么呢？,,控制變量法,“a”與“F”、“m” 二個物理量均有關(guān)系，怎么探究它們之間的關(guān)系呢？,實驗的探究思路確定為兩個方面：一是保證質(zhì)量不變，探究加速度與力的關(guān)系；二是保證力不變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。,一、研究方法,,實 驗 探 究,思考？,質(zhì)量、力與加速度分別如何測量？,,質(zhì) 量— 天平,恒 力——彈簧測力

4、計,加速度——打點計時器,方案一：小車、打點計時器、紙帶、長木板、細線、砝碼、鉤碼、刻度尺、天平，彈簧測力計研究小 車運動。從打點計時器打出的紙帶計算出小車的加速度a。,實驗方案,方案二：,課本上參考案例中的實驗方案,,由于兩小車同時啟動、同時停止,故運動時間相同,實驗方案二：,實驗器材：小車、一端帶滑輪的長木板、粗線、砝碼、小盤、天平、刻度尺、寬口夾子。,,方案二：兩小車對比,,砝碼 F1,參照小車m,實驗小車m,砝碼

5、 F2,,,怎樣提供并測量物體所受的恒力？,思考,1、平衡摩擦：使小車在不放砝碼時近似做勻速 直線運動。2、桶和砝碼的質(zhì)量要比小車的質(zhì)量小很多。,1.擺放好實驗裝置，平衡摩擦力。2.把細線系在小車上并繞過滑輪懸掛鉤碼，將車拉 到打點計時器附近。3.打開打點計時器電源，再釋放小車，得到紙帶， 并在紙帶上計下鉤碼重量。4.改變鉤碼的重量，重復以上的步驟2-3多次。5.設(shè)計表格，記錄實驗數(shù)據(jù)。,,實驗步

6、驟,實驗方案一,數(shù)據(jù)處理,保持物體的質(zhì)量不變，測量物體在不同的力作用下的加速度，分析加速度與力的關(guān)系：,,圖表法,,,實驗結(jié)論：當物體質(zhì)量一定時，加速度與力成正比。,,探究二：加速度與質(zhì)量的關(guān)系,保持物體的受力F不變,改變小車的質(zhì)量,分析不同質(zhì)量的小車在相同的力的作用下,加速度與質(zhì)量的關(guān)系.（實驗前要測出小車的凈重）,點評： 1、實驗數(shù)據(jù)處理最好運用圖表、圖線及擬合線 性方程。 2、應靈活運用數(shù)學工具處理非線性關(guān)

7、系的數(shù) 據(jù)。如變 a-m 圖象為 a–1/m 圖象，即 “變曲為直”。,當外力F一定時， 物體的加速度與其質(zhì)量成反比， 即：,總結(jié)：,,實驗后反思總結(jié),一.平衡摩擦力時,不把懸掛重物用細繩通過定滑輪系在小車上,即不對小車施加拉力.在木板無滑輪的一端下面墊一薄木塊,反復移動其位置,直到拖在小車后面的紙

8、帶上打出的點距均勻為止.,,二.實驗時,應先接通電源,待打點計時器工作穩(wěn)定后再放開小車,,三.實驗要求重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量,因為只有這樣,細繩對小車的拉力才近似等于重物的重力.,1.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，關(guān)于平衡摩擦力的說法中正確的是( )A.“平衡摩擦力”的本質(zhì)就是讓小車受到的摩擦力為零B.“平衡摩擦力”的本質(zhì)就是使小車所受的重力沿斜面方向的分力與所受到的摩擦阻力相平衡C.“平衡摩擦力”的目

9、的就是要使小車所受的合力等于所掛砝碼通過細繩和滑輪對小車施加的拉力D.“平衡摩擦力”是否成功，可根據(jù)小車拖動的由打點計時器打出的紙帶上的點跡間距是否均勻來確定,BCD,2.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中備有下列器材：A.打點計時器;B.天平;C.秒表;D.低壓交流電源;E.電池;F.紙帶;G.細繩、砝碼、小車、小盤；H.薄木板;I.裝有細砂的小桶其中多余的器材是____________________________

10、__；缺少的器材是__________________________________.【解析】多余的器材是秒表、電池；缺少的是刻度尺、一端帶滑輪的長木板.答案：C、E 刻度尺、一端帶滑輪的長木板,3.在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中(1)某小組得到一條打點的紙帶,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,如圖所示,計算D點的瞬時速度的表達式,加速度的表達式.,(2)另一小組在該實驗中