牛顿运动定律ppt

问题1
速度 a 与外力 F 的关系
如何测量加速度？
问题2 如何测量小车受到的拉力？
问题3 如何减小摩擦力的影响？
牛顿运动定律
高中物理 必修 ①
实验探究
3 实验过程
（1）用天平测出小车和小盘的质量 M 和m，并把 数据记录下来(要求：M >> m) 说明：M 为小车以及小车上的砝码的总质量 m 为小盘以及小盘上的砝码的总质量 讨论交流 教材 P89 为什么要求M >> m呢？ 注意:只有当小车的质量远大于小盘和砝码的 对M: F Ma
实 验 方 案
质量保 持不变
合外 力保 持不 变
mg 总质量时 , 小车所受拉力 F 才近似等于小盘和 m g F m a 对m: m a M a g 砝码的总重力.Ma 即M >> m时，我们认为 F=mg. mg ma m mM 1 M
mg 当M >> m时，对小车 a 即小车所受拉力F才近似等于盘和砝码的总重力. M
牛顿运动定律
高中物理 必修 ①
a
m 0
3 实验结论
1 m
a—
1 — m
图象是一条过原点的倾斜直线
说明：在牵引力一定时， a 与m 成反比
牛顿运动定律 你是否还有其他的实验方案
?
高中物理 必修 ①
气垫导轨装置
牛顿运动定律
高中物理 必修 ①
牛顿运动定律
高中物理 必修 ①
当钩码的质量远小于小车 的质量时，小车与木板间 的摩擦阻力就不能忽略了, 这个问题如何解决？
牛顿运动定律
高中物理 必修 ①
某同学根据测量数据画出a-F图 线，表明实验中的问题是:
没有平衡掉摩擦力
a
0
F
牛顿运动定律
高中物理 必修 ①
1、要平衡小车的摩擦力; 2、拉小车的钩码质量应远小于小车的质量; 3、图象法m
课堂总结 力是产生加速度的原因 在物体质量一定时， 其加速度与所受合外力成正比 在物体所受外力一定时， 其加速度与质量成反比
实验探究
3 实验过程
（1）用天平测出小车和小盘的质量 M 和m，并把 数据记录下来(要求：M >> m) （2）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把 悬挂小盘的细绳系在小车上 （3）平衡摩擦力 （4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通 电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力 （5）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为m1 的小物体，重复上述实验 （6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材
实验探究
数据处理
1 数据采集
在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一 般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位 移，计算打每条纸带的加速度 ai ( i = 1、2、……)，并 记录在表格中
牛顿运动定律
高中物理 必修 ①
次数
当 拉 力 不 变 时 1 2 3 4 5
m/kg
0.400 0.500 0.750
a/m.s
-2
0.861 0.692 0.470
1.0 1.0 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2
-2 a/m · s a/ms -2
1.000 1.200
0.352 0.290
m /kg 2.50 2.00 1.33 1.00 0.83
1
-1
1kg / kg 0 0.2 0.5 0.4 1.00.6 1.5 0.8 2.0 1.0 2.51.2 m/ 0 m1
实验探究
2 数据分析
数据处理
次数 牵引力F/N 加速度a －2 a /m· s F 0.40用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示牵引力 0.20 1 0.10 作a — F 图象 0.30 0.30 2 0.15 0.21 3 0.40 0.20 0.50 4 0.26 0.10 0.30 5 0.60 0 0.20 0.40 0.60 F/N
事实说明：m 一定时，F 大，加速度大 F 一定时，m 大，加速度小
猜想
基于简单的原则
m 一定时，F 大，加速度大 F 一定时，m 大，加速度小 猜
猜
a ∝ F a ∝
1 — m
实验探究
加速度 a 与合外力 F 的关系 实验设计
1 控制变量
托盘 2 保持物体质量不变，改变物体所受外力，分析加 装置设计 小车 纸带
实验探究
数据处理
1 数据采集
在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一 小车质量 M = kg 般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位 次数 牵引力 F/N F = (m+mi )g 加速度 a /（m/s2） 移，计算打每条纸带的加速度 ai ( i = 1、2、……)，并 1 记录在表格中 2 3 4 5
a — F 图象是一条过原点的倾斜直线
a ∝F
实验探究
加速度 a 与物体的质量 m 的关系 实验设计
1 控制变量 2 保持小车所受合外力不变，改变小车的质量 装置设计 m，
分析加速度 a 与质量 m 的关系
实验探究
3 实验过程
（1）用天平测出小车质量 M ，并把数据记录下来 （2）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把 悬挂小盘的细绳系在小车上 （3）平衡摩擦力 （4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通 电源再放开小车，取下纸带，标注小车质量 （5）保持小盘质量不变，在小车增加砝码质量为 m1，重复上述实验 （6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材
2
第三章 牛顿运动定律
实验:探究加速度与力、质量的关系
复习思考
牛顿第一定律 从牛顿第一定律你能做出那些思考？ 力是产生加速度的原因 物体运动状态改变的原因是什么 运动状态变化
表现为
迫使 产生
力
产生
速度变化
加速度
问题 影响物体加速度的因素？
生活实例 a、F、m 间的定关系？
物体的加速度与物 体所受外力以及物 体的质量有关