《實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.ppt（27頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、課堂檢測：,1、牛頓第一定律正確揭示了運動和力的關(guān)系：,2、牛頓第一定律是理想定律,3、慣性,,力是改變物體運動狀態(tài)的原因,力不是維持物體運動的原因,不受力的物體是不存在的，不能用實驗來驗證。,一切物體在任何狀態(tài)下都有慣性 慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),實驗+推理,回顧: 加速度是描述____________的物理量,賽車為什么比普通小車加速快？ 賽車動力強大，牽引力大,滿載的貨車比小車加速慢，原因又是什么呢？ 小車質(zhì)量小,物體的加速度與什么有關(guān)？是怎樣的關(guān)系？ 受力大，加速度大；質(zhì)量大，加速度小,速度變化快慢,問題引入:,4.2 實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,加速度a與力F和質(zhì)量m都有

2、關(guān)，我們是分別研究還是一起研究？,控制變量法,1、控制m相同，探討加速度a與F的關(guān)系,2、控制F相同，探討加速度a與m的關(guān)系,這種先控制一個參量不變，研究其余參量之間變化關(guān)系的方法叫控制變量法,實驗設(shè)計: 參考方案一:用打點計時器探究,,,,小車:,打點計時器: 測量小車運動過程中的加速度a,,鉤碼: 重力提供拉力,研究對象, 天平稱其質(zhì)量m,,,,,合力F=?,G,FN,F,f,,怎樣測量 m 、 a 、 F ？,平衡摩擦力：,,,,,,,,G,G1,FN,f,G1與摩擦力f平衡,問：如果此時給小車加上一個沿斜面向下的拉力F，那它受到的合力F=?,方法：不掛小盤和鉤碼，將木板的一端稍作墊高，

3、逐漸調(diào)節(jié)木板的傾角，直到使小車拖著紙帶勻速下滑（紙帶上打下的點間距相等）,整個實驗只需進行一次平衡摩擦力的操作,鉤碼的重力，即,繩子的拉力等于鉤碼的重力嗎？,不等于！因為鉤碼向下加速，所以繩子的拉力小于鉤碼的重力.,小車所受的合外力F近似等于鉤碼所受的重力的條件:,1、平衡了摩擦力 2、鉤碼的質(zhì)量比小車質(zhì)量小得多,即m <

4、線上的點應(yīng)大致對稱分布在直線兩側(cè)，離直線較遠的點應(yīng)視為錯誤數(shù)據(jù)，不予考慮,a與F成正比，圖線是過原點的直線,例如：a與m的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如下表.,2、控制F相同，探討加速度a與m的關(guān)系,(1)畫出a 圖象,(2)從圖象可以判定：當F一定時，a與m成反比,F一定， a1/m,五、誤差分析 1質(zhì)量的測量誤差、紙帶上打點計時器打點間隔距離的測量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差 2用小盤及砝碼的總重力代替小車受到拉力，存在系統(tǒng)誤差 3平衡摩擦力不準造成誤差,實驗原理: 若物體作初速度為零的勻加速直線運動,則: 變形得: 在實驗中，我們讓兩個小車同時運動同時停下,時間相同，則加速度的比

5、值等于運動位移的比值，即:,參考案例二,實驗數(shù)據(jù)處理,結(jié)論:,物體的加速度與力成正比,1、控制m相同，探討加速度a與F的關(guān)系,結(jié)論:,物體的加速度與質(zhì)量成反比,2、控制F相同，探討加速度a與m的關(guān)系,例題1 某同學在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時，畫出了如圖所示的三條圖線，這三條圖線表示實驗中的____________不同,小車的質(zhì)量,解析過F軸上的某一點作一條平行于a軸的直線，與三條圖線有三個交點，可以看出三個交點對應(yīng)的縱坐標a的值不同，a的值越小，運動狀態(tài)越難改變，慣性越大，質(zhì)量也就越大， 答案這三條圖線表示實驗中的小車的質(zhì)量不同,實驗誤差分析 例2用如圖所示的裝置研究質(zhì)量一定

6、時，加速度與力的關(guān)系實驗中認為細繩對小車的作用力F等于沙和桶的總重力mg. 根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出aF 圖線發(fā)現(xiàn)橫軸上的截距OA較大，明顯地超出了偶然誤差的范圍，這是由于在實驗中沒有______________,平衡摩擦力,解析細繩對小車的拉力F達到一定的數(shù)值前，小車仍靜止，表示木板的摩擦力不能忽略，同時也表明該同學做實驗時，沒有給實驗裝置平衡摩擦力 答案給實驗裝置平衡摩擦力,變式訓練2 如果某同學根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出的aF圖線如圖所示，則：實驗中出現(xiàn)誤差的原因是什么？,平衡摩擦力時，長木板的傾角過大,解析當力F為零時，加速度不為零，就說明當力為零時，小車仍在長木板上向下加速，其原因就是平衡摩擦力時

7、長木板傾角過大，使得小車的重力沿斜面向下的分力大于小車所受滑動摩擦力，所以應(yīng)重新調(diào)整木板，平衡摩擦力,四、實驗注意事項 例4在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，當作用力一定時(懸掛的小盤和重物所受的重力不變)，探索加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，下列說法正確的是() A平衡摩擦力時，應(yīng)將小盤用細繩通過定滑輪系在小車上 B每次改變小車質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力 C實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源 D小車運動的加速度可用天平測出小車的質(zhì)量M和小盤和重物的質(zhì)量m，用公式 求出,B,解析在平衡摩擦力時，不應(yīng)將裝沙的小桶通過定滑輪連在小車上，而是在木板后端墊上適應(yīng)厚度的薄片，再觀察小車能在木板上帶著紙帶勻速下滑即可，故選項A錯誤，B正確；操作時應(yīng)先接通打點計時器的電源再放開小車，故選項C錯誤；牛頓第二定律是本實驗要達到的目標，不能把它作為理論根據(jù)來計算加速度，其加速度只能從紙帶提供的數(shù)據(jù)計算得出，故選項D錯誤答案B,方案三：,利用氣墊導(dǎo)軌來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,,,光電門,,數(shù)字計時器,拓展探究,課堂小結(jié),本節(jié)課以實驗為依據(jù)，采用控制變量法進行研究，根據(jù)已掌握的物理知識設(shè)計實驗方案，探索物理規(guī)律是物理學研究的重要方法。,猜想與假設(shè),,,實驗驗證,思考：如何設(shè)計實驗?,事實是不是這樣？,m一定， a F； F一定， a1/m。,,