《實(shí)驗(yàn)探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《實(shí)驗(yàn)探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系.ppt（31頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。,,1,溫故知新:,牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。,感受實(shí)例,加速度a與質(zhì)量m有關(guān),F1賽車從0加速到時(shí)速100公里只需2.3秒,質(zhì)量是慣性大小的量度,力是產(chǎn)生加速度的原因,感受實(shí)例,加速度a與力F有關(guān),4.2 實(shí)驗(yàn)： 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,動(dòng)力學(xué)的奠基者 英國(guó)科學(xué)家牛頓(1643-1727),1.理解加速度大小與力有關(guān)，也與質(zhì)量有關(guān)。 2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系。(重點(diǎn)) 3.理解控制變量法。 4.學(xué)會(huì)用圖像尋找規(guī)

2、律。,m一定， a F； F一定， a1/m。,猜想與假設(shè),,,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,思考：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?,事實(shí)是不是這樣呢？,,2020/7/6,6,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,明確幾個(gè)問(wèn)題:,2.如何由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論?,1.怎么設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?,,1.測(cè)量哪些量?,2.怎么測(cè)量?,數(shù)據(jù)處理： m不變時(shí)，a與F關(guān)系； F不變時(shí)，a與m關(guān)系。,,a、F、m,,,,m：,a:,F:,天平,求出物體所 受

3、的合力,2020/7/6,8,,,如何測(cè)量加速度a:,1.直接測(cè)量,2.間接比較,,,構(gòu)建一勻變速直線運(yùn)動(dòng),,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,光電門+ 氣墊導(dǎo)軌,,對(duì)應(yīng) 儀器,,,,,控制運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相同,a與x成正比,用x比較a的大小,,,2020/7/6,9,,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，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,實(shí)驗(yàn)原理:用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究,,,,小車:,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度,,鉤碼:重力提供拉力,研究對(duì)象,可用天平稱其質(zhì)量,,,,,合力F=?,G,

4、FN,F,f,,11,3.小車在運(yùn)動(dòng)時(shí)要受到摩擦力，如何克服摩擦力呢？,砝碼重力近似等于繩子拉力，用以表示小車受到的合外力F。,,,,,,,,G,G1,FN,f,G1平衡摩擦力f。,G2,實(shí)驗(yàn)步驟:,1.用天平測(cè)出小車的質(zhì)量。,2.安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在小車上裝好紙帶，紙帶另一端穿 過(guò)計(jì)時(shí)器限位孔，調(diào)整木板傾斜程度，平衡摩擦力。,3.控制小車質(zhì)量不變，用細(xì)線將鉤碼與小車相連（鉤碼 質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量），打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放小車， 測(cè)出一組數(shù)據(jù)。,4.改變鉤碼質(zhì)量，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。,5.控制鉤碼質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量，再測(cè)幾組數(shù)據(jù)。,2020/7/6,13,結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)討論： 1.怎樣改變和測(cè)量小

5、車與砝碼的質(zhì)量？ 通過(guò)增減砝碼的個(gè)數(shù)改變研究對(duì)象的質(zhì)量，可以用天平稱出總質(zhì)量。 2.小車和砝碼受到的外力是由什么提供的？怎樣改變和測(cè)量外力的大小？ 外力是由鉤碼:重力提供的；通過(guò)增減鉤碼的多少來(lái)改變質(zhì)量，通過(guò)天平測(cè)出質(zhì)量，利用G=mg計(jì)算力的大小。,4.怎樣從紙帶記錄的數(shù)據(jù)算出被研究對(duì)象的加速度？ 在紙帶上標(biāo)記出幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，利用x=aT2計(jì)算加速度。為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，可多選幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，采用逐差法計(jì)算加速度。,,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。,,,,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,m一定時(shí)，aF,F一定時(shí)，a1/m,2020/7/6,18,【注意事項(xiàng)】 1.一定要做好平衡摩擦

6、力的工作,也就是調(diào)出一個(gè)合適的斜面,使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受到的摩擦阻力。在平衡摩擦力時(shí),不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上,即不要給小車加任何牽引力,并要讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動(dòng)。 2.實(shí)驗(yàn)步驟2、3不需要重復(fù),即整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后,不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力。,3.每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出.只有如此,小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力。,實(shí)驗(yàn)方案二：對(duì)比法 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。,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 1.

7、加速度與力的關(guān)系（保持小車質(zhì)量不變）,2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系（保持拉力不變）,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(lái)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,,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

8、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.如圖所示是根據(jù)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)描繪的a-F圖像,下列說(shuō)法正確的是( ) A.三條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車與 砝碼的質(zhì)量相同 B.三條傾斜直線所對(duì)應(yīng)的小車與 砝碼的質(zhì)量不同 C.直線1所對(duì)應(yīng)的小車與砝碼的質(zhì)量最大 D.直線3所對(duì)應(yīng)的小車與砝碼的質(zhì)量最大,BD,3.實(shí)驗(yàn)后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了a-F關(guān)系圖線如圖甲、乙所示，請(qǐng)分析其原因各是什么？,甲,乙,沒加拉力就產(chǎn)生了加速度，說(shuō)明導(dǎo)軌有定滑輪的一端低，另一端高，導(dǎo)軌與水平面的夾角太大。,當(dāng)加一定的拉力后，還沒產(chǎn)生加速度，說(shuō)明有較大的摩擦力影響，說(shuō)明還沒有平衡摩擦力或是平衡摩擦力不足。,4.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________________________； 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,