《2018-2019高中物理 第5章 研究力和運動的關系 5.2 探究加速度與力、質(zhì)量的關系課件 滬科版必修1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019高中物理 第5章 研究力和運動的關系 5.2 探究加速度與力、質(zhì)量的關系課件 滬科版必修1.ppt（23頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、5.2探究加速度與力、質(zhì)量的關系,第5章研究力和運動的關系,目標定位,1.學會用控制變量法研究物理規(guī)律. 2.會測量加速度、力和質(zhì)量，能作出物體運動的aF、 圖像. 3.通過實驗探究加速度與力、質(zhì)量的定量關系.,內(nèi)容索引,,知識探究 新知探究 點點落實,達標檢測 當堂檢測 鞏固反饋,知識探究,小車、砝碼、小桶、砂、細線、一端附有定滑輪的長木板、墊木、打點計時器、 、紙帶、 、 .,一、實驗器材,學生電源,刻度尺,天平,實驗的基本思想控制變量法 1.保持研究對象即小車的 不變，改變小桶內(nèi)砂的質(zhì)量，即改變 ，測出小車的對應加速度，驗證加速度是否正比于作用力. 2.保持

2、小桶中砂的質(zhì)量不變，即保持 不變，改變研究對象的 ，測出對應不同質(zhì)量的加速度，驗證加速度是否反比于質(zhì)量.,二、實驗原理,質(zhì)量,作用力,作用力,質(zhì)量,1.三個物理量的測量方法近似法 本實驗的研究對象：放在長木板上的小車在拉力的作用下做勻加速直線運動.(裝置如圖1所示).,三、實驗方案的設計,圖1,(1)小車質(zhì)量的測量 利用 測出，在小車上 砝碼可改變小車的質(zhì)量. (2)拉力的測量 當小桶和砂的質(zhì)量 小車的質(zhì)量時，可以認為小桶和砂的重力近似等于對小車的拉力，即Fmg. (3)加速度的測量：逐差法.,天平,增減,遠小于,2.實驗數(shù)據(jù)的處理方法圖像法、“化曲為直”法 (1)研究

3、加速度a和力F的關系 以加速度a為縱坐標，以力F為橫坐標，根據(jù)測量數(shù)據(jù)描點，然后作出圖像，如圖2所示，若圖像是一條 ，就能說明a與F成正比.,圖2,通過原點的直線,(2)研究加速度a與物體質(zhì)量m的關系 如圖3甲所示，因為am圖像是曲線，檢查am圖像是不是雙曲線，就能判斷它們之間是不是反比例關系，但檢查這條曲線是不是雙曲線，相當困難.若a和m成反比，則a與,正比,正比,反比,圖3,1.用天平測出小車的質(zhì)量M，并把數(shù)值記錄下來. 2.按圖4所示的裝置把實驗器材安裝好.,四、實驗步驟,圖4,3.平衡摩擦力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一木塊，多次移動木塊位置，直到輕推小車，使小車在斜面上運動時可保

4、持勻速直線運動為止. 4.在小桶里放入適量的砂，在小車上加放適量的砝碼，用天平測出小桶和砂的質(zhì)量m，并記錄下來.接通電源，放開小車，待打點計時器在紙帶上打好點后取下紙帶. 5.保持小車的質(zhì)量不變，改變砂和小桶的質(zhì)量，按步驟4再做5次實驗.,6.在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，算出每條紙帶對應的加速度的值并記錄在表格的相應位置.,7.用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示作用力F，根據(jù)實驗結(jié)果畫出小車運動的aF圖像，從而得出aF的關系.,8.保持砂和小桶的質(zhì)量不變，在小車上增減砝碼，重復上面的實驗，求出相應的加速度，并設計表格如下.根據(jù)實驗結(jié)果畫出小車運動的 圖像，從而得出aM的關系.,9.整

5、理實驗器材，結(jié)束實驗.,1.實驗中應先接通電源后釋放小車. 2.在平衡摩擦力時，不要懸掛小桶，但小車應連著紙帶且接通電源.用手輕輕地給小車一個初速度，如果在紙帶上打出的點的間隔均勻，表明小車受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡. 3.改變砂的質(zhì)量過程中，要始終保證砂桶(包括砂)的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量. 4.作圖時應使所作的直線通過盡可能多的點，不在直線上的點也要盡可能的分布在直線的兩側(cè)，但若遇到個別偏離較遠的點可舍去.,五、注意事項,例題某實驗小組利用圖5所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系.,圖5,(1)(多選)下列做法正確的是 A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩 與長木板保持平行

6、 B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑 動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通 過定滑輪拴在木塊上,C.實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源 D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度,答案,,解析,,解析實驗中細繩要與長木板保持平行，A項正確； 平衡摩擦力時不能將裝有砝碼的砝碼桶通過細繩繞過滑輪拴在木塊上，這樣無法平衡摩擦力，B項錯誤； 實驗時應先接通打點計時器的電源再放開木塊，C項錯誤； 平衡摩擦力后，改變木塊上的砝碼的質(zhì)量后不再需要重新平衡摩擦力，D項正確.,(2)當小車(及車中砝碼)的質(zhì)量M與小桶(包括桶內(nèi)砝碼)的質(zhì)量m的大小關系滿足_________時，才可以認為繩對

7、小車的拉力大小等于桶及桶中砝碼的重力.,解析驗證牛頓第二定律的實驗中，要保證Mm，才能保證繩子的拉力等于m的重力.,答案,解析,Mm,(3)圖6是甲、乙兩同學研究了加速度與力的關系并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖像. 形成圖線甲的原因是_________________. 形成圖線乙的原因是_____________________________.,圖6,解析圖線甲中F0時，木塊就有了加速度，可見是長木板傾角過大.圖線乙中，有了拉力時，加速度仍為0，說明未平衡摩擦力或長木板傾角過小.,答案,解析,長木板傾角過大,未平衡摩擦力或長木板傾角過小,達標檢測,如圖7甲所示在探究加速度與力、質(zhì)量的關系實驗中，小

8、車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由紙帶上的點計算出.,(1)當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力.,Mm,解析驗證牛頓第二定律的實驗中，要保證Mm，才能保證繩子的拉力等于m的重力；,答案,解析,圖7,(2)一組同學在做加速度與質(zhì)量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應的加速度，采用圖像法處 理數(shù)據(jù).為了比較容易地觀測加速度a與質(zhì)量M的關系，應該做a與_____的圖像.,解析根據(jù)牛頓第二定律可知，合力一定時，a與M成反比，因為反比例函數(shù)圖像是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系；正比例函數(shù)圖像是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關系.所以實驗數(shù)據(jù)處理時作出a與 的圖像；,答案,解析,(3)乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的 圖線如圖乙所示，兩個同學做實驗時的盤及盤中砝碼的質(zhì)量m乙________(填“大于”“小于”或“等于”)m丙.,大于,解析在小車質(zhì)量M相同的情況下，拉力越大，加速度越大，實驗中我們又認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力.所以兩個同學做實驗時盤中砝碼的質(zhì)量不同，m乙大于m丙.,答案,解析,