《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（27頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課堂檢測(cè)：,1、牛頓第一定律正確揭示了運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,不受力的物體是不存在的，不能用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)+推理,回顧: 加速度是描述____________的物理量,賽車(chē)為什么比普通小車(chē)加速快？ 賽車(chē)動(dòng)力強(qiáng)大，牽引力大,滿(mǎn)載的貨車(chē)比小車(chē)加速慢，原因又是什么呢？ 小車(chē)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(wèn)題引入:,4.2 實(shí)驗(yàn)：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(gè)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì): 參考方案一:用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究,,,,小車(chē):,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器: 測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度a,,鉤碼: 重力提供拉力,研究對(duì)象, 天平稱(chēng)其質(zhì)量m,,,,,合力F=?,G,FN,F,f,,怎樣測(cè)量 m 、 a 、 F ？,平衡摩擦力：,,,,,,,,G,G1,FN,f,G1與摩擦力f平衡,問(wèn)：如果此時(shí)給小車(chē)加上一個(gè)沿斜面向下的拉力F，那它受到的合力F=?,方法：不掛小盤(pán)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(chē)拖著紙帶勻速下滑（紙帶上打下的點(diǎn)間距相等）,整個(gè)實(shí)驗(yàn)只需進(jìn)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?yàn)殂^碼向下加速，所以繩子的拉力小于鉤碼的重力.,小車(chē)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(chē)質(zhì)量小得多,即m <

4、線上的點(diǎn)應(yīng)大致對(duì)稱(chēng)分布在直線兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)視為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，不予考慮,a與F成正比，圖線是過(guò)原點(diǎn)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(huà)出a 圖象,(2)從圖象可以判定：當(dāng)F一定時(shí)，a與m成反比,F一定， a1/m,五、誤差分析 1質(zhì)量的測(cè)量誤差、紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)間隔距離的測(cè)量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會(huì)造成誤差 2用小盤(pán)及砝碼的總重力代替小車(chē)受到拉力，存在系統(tǒng)誤差 3平衡摩擦力不準(zhǔn)造成誤差,實(shí)驗(yàn)原理: 若物體作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則: 變形得: 在實(shí)驗(yàn)中，我們讓兩個(gè)小車(chē)同時(shí)運(yùn)動(dòng)同時(shí)停下,時(shí)間相同，則加速度的比

5、值等于運(yùn)動(dòng)位移的比值，即:,參考案例二,實(shí)驗(yàn)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(xué)在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，畫(huà)出了如圖所示的三條圖線，這三條圖線表示實(shí)驗(yàn)中的____________不同,小車(chē)的質(zhì)量,解析過(guò)F軸上的某一點(diǎn)作一條平行于a軸的直線，與三條圖線有三個(gè)交點(diǎn)，可以看出三個(gè)交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)a的值不同，a的值越小，運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)中的小車(chē)的質(zhì)量不同,實(shí)驗(yàn)誤差分析 例2用如圖所示的裝置研究質(zhì)量一定

6、時(shí)，加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)的作用力F等于沙和桶的總重力mg. 根據(jù)測(cè)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(shí)驗(yàn)中沒(méi)有______________,平衡摩擦力,解析細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力F達(dá)到一定的數(shù)值前，小車(chē)仍靜止，表示木板的摩擦力不能忽略，同時(shí)也表明該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒(méi)有給實(shí)驗(yàn)裝置平衡摩擦力 答案給實(shí)驗(yàn)裝置平衡摩擦力,變式訓(xùn)練2 如果某同學(xué)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出的aF圖線如圖所示，則：實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)誤差的原因是什么？,平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板的傾角過(guò)大,解析當(dāng)力F為零時(shí)，加速度不為零，就說(shuō)明當(dāng)力為零時(shí)，小車(chē)仍在長(zhǎng)木板上向下加速，其原因就是平衡摩擦力時(shí)

7、長(zhǎng)木板傾角過(guò)大，使得小車(chē)的重力沿斜面向下的分力大于小車(chē)所受滑動(dòng)摩擦力，所以應(yīng)重新調(diào)整木板，平衡摩擦力,四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 例4在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)作用力一定時(shí)(懸掛的小盤(pán)和重物所受的重力不變)，探索加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，下列說(shuō)法正確的是() A平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤(pán)用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上 B每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力 C實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 D小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量M和小盤(pán)和重物的質(zhì)量m，用公式 求出,B,解析在平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)將裝沙的小桶通過(guò)定滑輪連在小車(chē)上，而是在木板后端墊上適應(yīng)厚度的薄片，再觀察小車(chē)能在木板上帶著紙帶勻速下滑即可，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；操作時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放開(kāi)小車(chē)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；牛頓第二定律是本實(shí)驗(yàn)要達(dá)到的目標(biāo)，不能把它作為理論根據(jù)來(lái)計(jì)算加速度，其加速度只能從紙帶提供的數(shù)據(jù)計(jì)算得出，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案B,方案三：,利用氣墊導(dǎo)軌來(lái)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,,,光電門(mén),,數(shù)字計(jì)時(shí)器,拓展探究,課堂小結(jié),本節(jié)課以實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，采用控制變量法進(jìn)行研究，根據(jù)已掌握的物理知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探索物理規(guī)律是物理學(xué)研究的重要方法。,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？,m一定， a F； F一定， a1/m。,,