高中物理 4-2《實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》課件 新人教版必修1

1、4.2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、 質(zhì)量的關(guān)系,問題,物體運(yùn)動(dòng)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(shí)間，而滿載的貨車加速就慢的多。,例如：競(jìng)賽用的小汽車，質(zhì)量不很大，卻安裝著強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)，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,,,,,定性討論1,定性討論2,理 論 推 理,結(jié)

2、論：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度應(yīng)該隨著力的增大而增大。,討論：物體質(zhì)量一定，受力不同， 加速度有什么不同,結(jié)論：當(dāng)力大小相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)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。,討論：力大小相同，作用在不同質(zhì)量的 物體上，物體加速度有什么不同？,總結(jié)：影響加速度的因素有哪些？,1、合外力2、質(zhì) 量,猜想：,物體的加速度與力、質(zhì)量有什么

3、定量關(guān)系？,實(shí)驗(yàn)的基本思路是什么呢？,,控制變量法,“a”與“F”、“m” 二個(gè)物理量均有關(guān)系，　應(yīng)該從何處入手呢？,實(shí)驗(yàn)的探究思路確定為兩個(gè)方面：一是保證質(zhì)量不變，探究加速度與外力的關(guān)系；二是保證外力不變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。,一、研究方法,,實(shí) 驗(yàn) 探 究,思考,質(zhì)量、力與加速度分別如何測(cè)量？,,質(zhì) 量 —天平,恒 力 —— ？,加速度 —— ？,方案一：小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、長(zhǎng)木板、細(xì)線、砝碼、鉤碼、刻度尺、天平

4、，研究小 車運(yùn)動(dòng)。從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶計(jì)算出小車的加速度a。,,,,,,,,,,,,,,砝碼,小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,紙帶,實(shí)驗(yàn)方案,方案二：,課本上參考案例中的實(shí)驗(yàn)方案,,由于兩小同時(shí)啟動(dòng)、同時(shí)停止,故運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,,方案二：兩小車對(duì)比,,砝碼 F1,參照小車m,實(shí)驗(yàn)小車m,砝碼 F2,,,怎樣提供并測(cè)量物體所受的恒力？,思考,1、平衡摩擦：使小車在不放砝碼時(shí)近似做勻速 直線運(yùn)動(dòng)。2、桶和砝碼的質(zhì)量要比小車的質(zhì)量

5、小很多。,方案三：利用氣墊導(dǎo)道,該方案儀器精密，是很好的方案，測(cè)量結(jié)果精確，但中學(xué)一般沒有這種儀器。,圖 1 : 氣墊導(dǎo)軌裝置,,利用氣墊導(dǎo)軌來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,,,1.擺放好實(shí)驗(yàn)裝置，平衡摩擦力。2.把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛鉤碼，將車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近。3.打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車，得到紙帶，并在紙帶上計(jì)下鉤碼重量。4.改變鉤碼的重量，重復(fù)以上的步驟2-3多次。5.設(shè)計(jì)表格，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。,,實(shí)

6、驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)方案一,數(shù)據(jù)處理,保持物體的質(zhì)量不變，測(cè)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,,探究加速度與力的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，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(shí)驗(yàn)前已測(cè)出小車凈重196.8g）,保持物體受力不變,教師點(diǎn)評(píng)：1、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理最好運(yùn)用圖表、圖線及擬合線性方程。 2

7、、應(yīng)靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)工具處理非線性關(guān)系的數(shù)據(jù)。如變 a-m 圖象為 a–1/m 圖象，即“變曲為直”。,探究實(shí)驗(yàn)二的總結(jié)與點(diǎn)評(píng),當(dāng)外力F一定時(shí)， 物體的加速度與其質(zhì)量成反比， 即：,,實(shí)驗(yàn)后反思總結(jié),一.平衡摩擦力時(shí)，不把懸掛重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上，即不對(duì)小車施加拉力。在木板無滑輪的一端下面墊一薄木塊，反復(fù)移動(dòng)其位置，直到拖在小車后面的紙帶上打出的點(diǎn)距均勻?yàn)橹埂?,二.實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作