探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系

1、實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,問(wèn)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，而滿載人的小汽車加速就比較慢。,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,,,,,1.加速度與合外力的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)基本思路：保持物體的質(zhì)量不變，

2、測(cè)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(yàn)證,結(jié)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。,2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)的基本思路：保持物體所受的合外力相同，測(cè)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(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。,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(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，怎么探究它們之間的關(guān)系呢？,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(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——彈簧測(cè)力

4、計(jì),加速度——打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,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，彈簧測(cè)力計(jì)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。,實(shí)驗(yàn)方案,方案二：,課本上參考案例中的實(shí)驗(yàn)方案,,由于兩小車同時(shí)啟動(dòng)、同時(shí)停止,故運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,實(shí)驗(yàn)方案二：,實(shí)驗(yàn)器材：小車、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、粗線、砝碼、小盤、天平、刻度尺、寬口夾子。,,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

5、 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)量小很多。,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(guò)滑輪懸掛鉤碼，將車?yán)?到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近。3.打開(kāi)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)驗(yàn)步

6、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,,,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)前要測(cè)出小車的凈重）,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、應(yīng)靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)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(dāng)外力F一定時(shí)， 物體的加速度與其質(zhì)量成反比， 即：,總結(jié)：,,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(guò)定滑輪系在小車上,即不對(duì)小車施加拉力.在木板無(wú)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

8、帶上打出的點(diǎn)距均勻?yàn)橹?,,二.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再放開(kāi)小車,,三.實(shí)驗(yàn)要求重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,因?yàn)橹挥羞@樣,細(xì)繩對(duì)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(shí)驗(yàn)中，關(guān)于平衡摩擦力的說(shuō)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(guò)細(xì)繩和滑輪對(duì)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(dòng)的由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)跡間距是否均勻來(lái)確定,BCD,2.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中備有下列器材：A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;B.天平;C.秒表;D.低壓交流電源;E.電池;F.紙帶;G.細(xì)繩、砝碼、小車、小盤；H.薄木板;I.裝有細(xì)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(zhǎng)木板.答案：C、E 刻度尺、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板,3.在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中(1)某小組得到一條打點(diǎn)的紙帶,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,如圖所示,計(jì)算D點(diǎn)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式,加速度的表達(dá)式.,(2)另一小組在該實(shí)驗(yàn)中