河西分校高中物理 《4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系》课件 新人教版必修1
合集下载
新教材人教版高中物理必修第一册 4-2实验：探究加速度与力、质量的关系 教学课件
第十五页，共二十五页。
2、某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图4-2-9所
示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点，其中B、
C、D、E点的对应速度
vB= 0.25m3/s, vC= 0.3m2/8s, vD=0.40m3/s,
vE=0.478m/s，由此测得小车的加速度a=
怎样化曲 线为直线？
第十二页，共二十五页。
实验结论
在误差允许的范围内，加速度与力成正比， 与质量成反比。即：
m一定：a F
F一定：a 1 m
第十三页，共二十五页。
当堂训练
1．(2019·上海学业考试)(多选)在“探究加速度与力、质量的关 系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是( BCD)
(1)步骤③的目的是__________．
远小于
(2)步骤④中，要求小盘和砝码总质量(m＋m1)________(填“远大于”“远小于”或“等
于”)小车质量 M.
控制变量法
(3)步骤⑤和⑥，表明该实验采用的科学方法是__________．
第十七页，共二十五页。
解析 (1)步骤③是为了平衡掉小车与木板、纸带与打点计时 器间的摩擦力，使小车所受的合力等于小盘和砝码的重力．
G
G1=f.
原则：利用重力的分力平衡摩擦力和斜面弹
力。小车受到的合外力等于绳的拉力F
标准：将木板垫上薄木块，使小车在 不挂钩码，但要连接纸带，观察纸带 上点均匀即可）.
注意：只需平衡一次摩擦力
为再简化，如何让拉力等于钩码重力 （即合外力等于钩码重力）？
第九页，共二十五页。
实验步骤:
1.用天平测出小车的质量。
a、F、m
2、某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图4-2-9所
示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点，其中B、
C、D、E点的对应速度
vB= 0.25m3/s, vC= 0.3m2/8s, vD=0.40m3/s,
vE=0.478m/s，由此测得小车的加速度a=
怎样化曲 线为直线？
第十二页，共二十五页。
实验结论
在误差允许的范围内，加速度与力成正比， 与质量成反比。即：
m一定：a F
F一定：a 1 m
第十三页，共二十五页。
当堂训练
1．(2019·上海学业考试)(多选)在“探究加速度与力、质量的关 系”的实验中，关于平衡摩擦力的说法中正确的是( BCD)
(1)步骤③的目的是__________．
远小于
(2)步骤④中，要求小盘和砝码总质量(m＋m1)________(填“远大于”“远小于”或“等
于”)小车质量 M.
控制变量法
(3)步骤⑤和⑥，表明该实验采用的科学方法是__________．
第十七页，共二十五页。
解析 (1)步骤③是为了平衡掉小车与木板、纸带与打点计时 器间的摩擦力，使小车所受的合力等于小盘和砝码的重力．
G
G1=f.
原则：利用重力的分力平衡摩擦力和斜面弹
力。小车受到的合外力等于绳的拉力F
标准：将木板垫上薄木块，使小车在 不挂钩码，但要连接纸带，观察纸带 上点均匀即可）.
注意：只需平衡一次摩擦力
为再简化，如何让拉力等于钩码重力 （即合外力等于钩码重力）？
第九页，共二十五页。
实验步骤:
1.用天平测出小车的质量。
a、F、m
高中物理 4.2实验 探究加速度与力、质量的关系课件 新人教版必修
(3)怎样由实验结果得出结论：根据实验数据分别以 a 为纵 坐标、F 为横坐标，以 a 为纵坐标、m1 为横坐标，作出图象．如 果图象是过原点的直线，则说明加速度与力成正比、与质量成 反比．
实验器材 打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的 长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天 平(带有一套砝码)、刻度尺．
(3)某同学测得小车的加速度 a 和拉力 F 的数据见下表．(小 车质量保持不变)
F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/(m·s－2) 0.10 0.20 0.28 0.40 0.52 ①根据表中的数据在坐标图上作出 a－F 图象．
②图线不过原点的原因可能是____________________． (4)图线(或延长线)与 F 轴截距的物理意义是 ______________________________________________________ ______________________________________________________ ____________________________________.
由于初速度为零时 a＝2t2x，如果测出这两个初速度为零的 匀加速直线运动在相同时间内发生的位移 x1、x2，位移之比就 等于加速度之比，即aa12＝xx12.
(2)怎样提供和测量物体所受的恒力：设计的实验装置如图 所示．
①对此实验中力的理解：除了在真空中抛出或落下的物体 (仅受重力)外，仅受一个力的物体几乎是不存在的．然而，一 个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用 效果是相同的，因此，实验中的力 F 的含义可以是物体所受的 合力．
只有小车的质量远大于托盘与砝码的总质量，托盘与砝码 受到的总重力才约等于小车受到的合力，D 对．
实验器材 打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的 长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天 平(带有一套砝码)、刻度尺．
(3)某同学测得小车的加速度 a 和拉力 F 的数据见下表．(小 车质量保持不变)
F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/(m·s－2) 0.10 0.20 0.28 0.40 0.52 ①根据表中的数据在坐标图上作出 a－F 图象．
②图线不过原点的原因可能是____________________． (4)图线(或延长线)与 F 轴截距的物理意义是 ______________________________________________________ ______________________________________________________ ____________________________________.
由于初速度为零时 a＝2t2x，如果测出这两个初速度为零的 匀加速直线运动在相同时间内发生的位移 x1、x2，位移之比就 等于加速度之比，即aa12＝xx12.
(2)怎样提供和测量物体所受的恒力：设计的实验装置如图 所示．
①对此实验中力的理解：除了在真空中抛出或落下的物体 (仅受重力)外，仅受一个力的物体几乎是不存在的．然而，一 个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用 效果是相同的，因此，实验中的力 F 的含义可以是物体所受的 合力．
只有小车的质量远大于托盘与砝码的总质量，托盘与砝码 受到的总重力才约等于小车受到的合力，D 对．
人教版高中物理必修1《4.2实验：探究加速度与力、质量的关系》教学课件
4．a与F的关系：小车质量一定，改变槽码个数以改 变小车所受拉力，根据纸带上打出的点来测出相应的 加速度，将数据填在表1中．
表1 小车质量一定 F a
5． a与m的关系：小车所受拉力不变(即槽码的个数一 定)，通过增减在小车中的重物(即增减在小车中的砝 码)来改变小车的质量，根据纸带上打出的点测出相应 的加速度，将数据填在表2中。
表2 小车所受的拉力一定
m a
数据分析 (1)分析a与F的关系：通过观察记录的数据发现，F 越大，a越大，首先猜想a与F成正比。
(2)分析a与m的关系：通过观察记录的数据发现， m越大， a越小，这可能是a与m成反比，也可能是 a与m 2成反比，甚至是更复杂的关系，需要通过作 图来判定。
实验结论
进行实验 实验器材
打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有 定滑轮的长木板、槽码若干个、夹子、细绳、低压 交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
实验步骤 1．用天平测出小车的质 量m，并记录．
2．按图所示，安装实验器材，只是不把悬挂槽码用 的细绳系在车上，即不给小车施加牵引力．
3．阻力补偿：把木板的一侧垫高，以补偿打点计时 器对小车的阻力及其他阻力。调节木板的倾斜度，使 小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。
B．小车的质量要远大于塑料桶和桶内砝码的质量 C．实验中可以通过在塑料桶中增加砝码来改变小车 受到的拉力 D．每次改变小车受到的拉力后都需要重新补偿阻力
使尽可能多的点落在直线上， 不能落在直线上的点均匀分布在 直线的两侧，偏离直线较远的点 舍去。
注意事项 1)打点前小车应靠近打点计时器，且应先接通电源，后 释放小车。
2)在补偿阻力时，不要悬挂槽码，小车的另一端应连着 纸带且接通电源。给小车一个初速度，若纸带上打出的 点间隔均匀，表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜 面向下的分力平衡。之后都不需要重新补偿阻力。
表1 小车质量一定 F a
5． a与m的关系：小车所受拉力不变(即槽码的个数一 定)，通过增减在小车中的重物(即增减在小车中的砝 码)来改变小车的质量，根据纸带上打出的点测出相应 的加速度，将数据填在表2中。
表2 小车所受的拉力一定
m a
数据分析 (1)分析a与F的关系：通过观察记录的数据发现，F 越大，a越大，首先猜想a与F成正比。
(2)分析a与m的关系：通过观察记录的数据发现， m越大， a越小，这可能是a与m成反比，也可能是 a与m 2成反比，甚至是更复杂的关系，需要通过作 图来判定。
实验结论
进行实验 实验器材
打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有 定滑轮的长木板、槽码若干个、夹子、细绳、低压 交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
实验步骤 1．用天平测出小车的质 量m，并记录．
2．按图所示，安装实验器材，只是不把悬挂槽码用 的细绳系在车上，即不给小车施加牵引力．
3．阻力补偿：把木板的一侧垫高，以补偿打点计时 器对小车的阻力及其他阻力。调节木板的倾斜度，使 小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。
B．小车的质量要远大于塑料桶和桶内砝码的质量 C．实验中可以通过在塑料桶中增加砝码来改变小车 受到的拉力 D．每次改变小车受到的拉力后都需要重新补偿阻力
使尽可能多的点落在直线上， 不能落在直线上的点均匀分布在 直线的两侧，偏离直线较远的点 舍去。
注意事项 1)打点前小车应靠近打点计时器，且应先接通电源，后 释放小车。
2)在补偿阻力时，不要悬挂槽码，小车的另一端应连着 纸带且接通电源。给小车一个初速度，若纸带上打出的 点间隔均匀，表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜 面向下的分力平衡。之后都不需要重新补偿阻力。
高中物理人教版必修一《4.2实验：探究加速度与力、质量的关系》课件
-
-
(4)由 Δx=aT2,可知 a1= 3 21 , 2 = 4 22
则 a=
1 +2
2
=
2
4 +3 -2 -1
4Hale Waihona Puke 2代入数据得 a=3.2 m/s2。
答案:(1)C (2)C (3)m'≪m
2
(4)3.2
-21-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
类型一
类型二
题后反思本实验因原理不完善引发误差。本实验用钩码的总重
2
实验:探究加速度与力、质量的关系
-1-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
一
二
三
四
一、实验目的
1.用控制变量法探究加速度与力、质量的关系。即(1)物体的质
量一定时,探究加速度与力的关系;(2)物体受力一定时,探究加速度
与质量的关系。
2.学会用图象法处理数据得出结论。
-2-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
适的一个是
。
A.m1'=5 g
B.m2'=15 g
C.m3'=40 g
D.m4'=400 g
(3)在此实验中,需要测得每一次牵引力对应的加速度,其中求得
的加速度的表达式为
。(用Δt1、Δt2、D、x表示)
-24-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
类型一
类型二
解析:(1)取下牵引砝码,滑行器放在任意位置都不动;或取下牵
小车与砝码总
1
质量的倒数 /kg − 1
m
1
2
3
4
5
-
(4)由 Δx=aT2,可知 a1= 3 21 , 2 = 4 22
则 a=
1 +2
2
=
2
4 +3 -2 -1
4Hale Waihona Puke 2代入数据得 a=3.2 m/s2。
答案:(1)C (2)C (3)m'≪m
2
(4)3.2
-21-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
类型一
类型二
题后反思本实验因原理不完善引发误差。本实验用钩码的总重
2
实验:探究加速度与力、质量的关系
-1-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
一
二
三
四
一、实验目的
1.用控制变量法探究加速度与力、质量的关系。即(1)物体的质
量一定时,探究加速度与力的关系;(2)物体受力一定时,探究加速度
与质量的关系。
2.学会用图象法处理数据得出结论。
-2-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
适的一个是
。
A.m1'=5 g
B.m2'=15 g
C.m3'=40 g
D.m4'=400 g
(3)在此实验中,需要测得每一次牵引力对应的加速度,其中求得
的加速度的表达式为
。(用Δt1、Δt2、D、x表示)
-24-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
类型一
类型二
解析:(1)取下牵引砝码,滑行器放在任意位置都不动;或取下牵
小车与砝码总
1
质量的倒数 /kg − 1
m
1
2
3
4
5
新人教版物理必修一4.2《实验探究加速度与力、质量的关系》课件 (共11张PPT)
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021 3:36:46 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/62021/3/62021/3/6Mar-216-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/62021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
与
小车1
小车2
质 量 的 关
次 数
车上砝码 质量
1 m1/g
(M+m1) /g
小车1质量
2
M1
位移 车上砝码 x1/cm质量
m2/5g0
(M+m2) /g
位移 x2/c m
150
小车2质量 M2
系 3 100
200
4
250
5300探究来自加 速a度
x2 /x1
与
质
量
的
关
系
0
次 M2 数 M1
1 2 3 4
实 方案：以小车、一端带滑轮的长木板、粗 验 线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹 方 子为实验器材，研究小车的运动。 案
1.怎样测量（或比较）物体的加速度？ 2.怎样提供和测量物体所受的拉力F ？ 注意：只有当盘和砝码的质量要比小车的 质量小得多时，小车所受拉力才近似等于 盘和砝码的总重力。
实 验 方 案
。2021年3月6日星期六2021/3/62021/3/62021/3/6
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
与
小车1
小车2
质 量 的 关
次 数
车上砝码 质量
1 m1/g
(M+m1) /g
小车1质量
2
M1
位移 车上砝码 x1/cm质量
m2/5g0
(M+m2) /g
位移 x2/c m
150
小车2质量 M2
系 3 100
200
4
250
5300探究来自加 速a度
x2 /x1
与
质
量
的
关
系
0
次 M2 数 M1
1 2 3 4
实 方案：以小车、一端带滑轮的长木板、粗 验 线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹 方 子为实验器材，研究小车的运动。 案
1.怎样测量（或比较）物体的加速度？ 2.怎样提供和测量物体所受的拉力F ？ 注意：只有当盘和砝码的质量要比小车的 质量小得多时，小车所受拉力才近似等于 盘和砝码的总重力。
实 验 方 案
。2021年3月6日星期六2021/3/62021/3/62021/3/6
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》PPT课件(新人教版-必修1)
a/(m.s-2) 5.33 m/(kg) 0.75
a/(m.s-2)
3.98 3.23 1.00 1.25
5
F=4N
4
3
2
1
2.66 2.04 1,5 2.00
0.5
1.00
m/(kg)
1.5
2.00
a/(m.s-2) 5.33 3.98 3.23 2.66 2.04 m/(kg) 0.75 1.00 1.25 1,5 2.00 1/m(kg-1) 1.33 1.00 0.80 0.67 0.50
得出结论． • 3、帮助学生会分析数据表格，利用图象寻求物理
规律。
• 情感、态度与价值观 • 1、通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。 • 2、使学生养成实事求是的科学态度，乐于探究自
然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
• 3、培养学生的合作意识，相互学习，交流，共同 提高的学习态度．
a/(m.s-2)
4.03 2.00
5.96 8.02 3.00 4.00
M = 2 kg 8.00
6.00
4.00 2.00
0 1. 000 F/N
结论：保持物体的质量不变时，物体 的加速度与力成正比
加速度与质量的关系
保持物体所受力相同，测量不同质量的物 体在该力作用下的加速度，分析加速度与 质量的关系
• ★教学用具：
• 小车、一端带滑轮长木板、钩码、打点计 时器、学生电源、纸带、刻度尺、气垫导 轨、微机辅助实验系统一套。
第四章
第二节
实验：探究加速度与力、质量 的关系
加速度与力的关系
保持物体的质量不变，测量在不同的力 的作用下的加速度，分析加速度与力的 关系
高中物理 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系课件
2. 数据采集：
a/ms-2
表一：物体质量不变 M＝0.2kg 1.5
12345
F / N 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20
1.0
a/ms-2 0.48 0.70 0.91 1.11 1.30
0.5
3. 数据处理： 方法一、计算法
O 0.4 0.6 0.8 F/ N
方法二、图象法
4. 结论：质量一定时，加速度与力的大小成正比
直观的得出加速度与质量成反比的结论？
4. 结论：力的大小一定时，加速度与质量成反比
注意事项
1.实验前必须要平衡摩擦力（平衡后，不管以后 是改变小车质量还是拉力，都不需重新平衡摩擦 力） 2.每次实验都要满足小车总质量大于钩码的质量 (m《M) 3.小车应尽量靠近打点计时器并先接通电源再放 开小车（交流） 4.作图时，要使尽可能多的点落于所作的直线上， 不在直线的点应尽可能对称分布在所作直线的两 侧 5.细线要跟板面平行
实验结论
结论：物体的加速度跟作合用外力力成正比，跟物体的 质量成反比
a F合
a 1
a F合 m
F合 ma
m
F合 kma
牛顿第二定律： F= ma （当各量均取国际制单位时， k=1 ）
第三章 牛顿运动定律
4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系
牛顿第一定律
物体不受外力 物体处于静止或匀速直线运 所受合外力为零 动状态，即运动状态不变。
如果物体所受合外力不为零，则物体运动状态会 发生改变（速度变化），即产生加速度。
思考：物体加速度a和哪些因素有关？
探究加速度与力、质量的关系
m
F1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
平衡摩擦力
高中物理 4.2 实验 探究加速度与力、质量的关系课件1 新人教必修1
（2）怎样测量物体的加速度？
计数点
下图所示为实验中打出的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间还有四个点没有画出，计数点间的距离如图所示．已知打点计时器的工作频率为50Hz．则相邻计数点间的时间为 s；C点的速度为vC= m/s,小车加速度a= m/s2. (计算结果取两位有效数字)
明确几个问题:
2.怎么设计这个实验?
1.测量哪些量?
2.怎么测量?
a、F、M
M：
a:
F:
天平
打点计时器
物体所受的 合力
小车、打点计时器、纸带、交流电源、一端带滑轮的长木板、细线、刻度尺、天平、砝码
（1）物体的质量用＿＿测量
天平
实验器材：
物体的加速度，物体所受的力，物体的质量
MOMODA POWERPOINT
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blandit, eleifend nulla ac, fringilla purus. Nulla iaculis tempor felis ut cursus.
（3）怎样给小车提供一个恒定的合力？
实验装置图
f
T
去掉摩擦力
平衡摩擦力
将长木板不带滑轮一端适当垫高， 使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板 匀速运动
包括小车与木板之间的摩擦力、纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦力
本实验中是用悬吊重物的方法为小车提供拉力，测出小盘和砝码的总重量，它近似等于小车运动时所受到的拉力。
由牛顿第一定律可知：
物体不受外力
所受合外力为零
物体处于静止或匀速直线运动 状态，即运动状态不变。
新人教版必修一 4.2实验探究加速度与力、质量的关系 (共13张PPT)
关 0.15 系
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 F/ N
数 据 处 理 ： 加 速 1.0 a/m·s -2 度 与 0.8 质 0.6
当 次数 拉1 力2
不3 变4 时5
m/kg 0.400 0.500 0.750 1.000 1.200
a/m ·s -2 0.861 0.692 0.470 0.352 0.290
•
探
究
加 速
a
度
x2 /x1
与
力
的
关
系
0
次 F2 数 F1
xx21
1
aa12
2
3
4
F
F2 / F1
探 究 加 速
保持物体所受的力相同，测量不同质量的物 体在该力作用下的加速度，分析加速度与质 量的关系
度 小车质量M=300g,小盘质量M’=6 g,盘中砝码质量m’=50 g
与
小车1
小车2
质 量 的 关
数
次数 F/N a/m ·s -2
据 处 理 ： 加 速 0.75 a/m·s -2 度 与 0.60 力 0.45 的 0.30
当小 1 0.10 0.146 车质 2 0.20 0.302 量不 3 0.30 0.428 变时 4 0.40 0.592
5 0.50 0.751
如何更直 观地处理 数据？
m1 M21 / M12
其 方案二：小车、打点计时器、纸带、一端
他 带滑轮的长木板、材，研究小车运动。
案
用天平测出
小车的质量m
从打点计时器打 出的纸带计算出 小车的加速度a
钩码的总重力 G当作小车受
到的拉力F
方案三：小车、一端带滑轮的长木板、细
物理：4.2实验 探究加速度与力、质量的关系课件(新人教版必修1)
可以借助图象，用横轴表示拉力，用纵轴表示加速 度，通过采集数据作a-F图象。如加速度随拉力的 变化图线是一条过原点的直线，就说明a与F成正比. 实验数据的分析：设计一个表格，把同一物体在不 同力的作用下的加速度填在表中。为了更直观地判 断加速度a与力F的数量关系，我们以以为纵坐标、 F为横坐标，根据各组数据在坐标系中描点。如果这 些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比，如 果不是这样，则需进一步分析。 分组实验，实验数据并输人计算机。(用Excel表格 处理数据) a∝F 得出结论:
“a与m成反比”实际上就是“a与1/m成正比 ”， 如果以a为纵坐标、1/m为横坐标建立坐标 系，根据a-1/m图象是不是过原点的直线， 就能判断加速度以是不是与质量m成反比。 分组实验，实验数据输人计算机。(用Excel表 格处理数据) 1 得出结果: a ∝ m
由实验结果得出结论
在这个实验中，我们根据日常经验和观察到 的事实，首先猜想物体的加速度与它所受的 力及它的质量有最简单的关系，即加速度与 力成正比、与质量成反比。
2．保持拉力不变，研究a与m的关系 实验的基本思路：保持物体所受的力相同， 测量不同质量的物体在该力作用下的加速 度，分析加速度与质量的关系。 实验数据的分析：设计第二个表格，把不同 物体在相同力的作用下的加速度填在表中。 根据我们的经验，在相同力的作用下，质 量越大，加速度a越小。这可能是“a与m成 2 反 m 比”，但也可能是“以与 成反比”，甚至 是更 复杂的关系。我们从最简单的情况人手，检 验是否“a与m成反比”。在数据处理上要用 到
★情感态度与价值观 通过对a∝F、a∝1/m的探究，在提高学生实 验能力的基础上，体验探究带来的乐趣，激 发学习物理的兴趣。
重点与难点: 重点与难点
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2
实验：探究加速度与力、质量 的关系
一、加速度与力、质量的定性关系
1.物体的质量一定时，受力越大，
它获得的加速度越 大
2.物体受力一定时，它的质量越小， 加速度也越 大
实验:探究加速度与力、质量关系
二、实验设计 1.保持物体的质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加 速度，分析加速度与力的关系 2.保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用
a/(m/s2) 1.08 0.89 0.73 0.56 0.44
1/m 5 4 3.3 2.5 2
6 5 4
a-1/m图象
系列1 线性 (系列 1)
1/m
3 2 1 0 0 0.5 a 1 1.5
用计算机作a—1/m图象，由图象可知： 在作用力一定的情况下，加速度与质量 成反比。
另一种实验方案
பைடு நூலகம்下的加速度，分析加速度与质量的关系。
实验:探究加速度与力、质量关系
3．简单的猜想： 物体质量一定时，加速度与受力成正比，即ɑ∝F
物体受力一定时，加速度与质量成反比，即ɑ∝1/m
4．设计实验 需要测量: ɑ------m-----F-------
电火花计时器和纸带 天平 测量悬挂物的重量----用天平测质量再求重量
由a—m图象可知，可能是“a与m成反 比”，也可能是“a与m2成反比”，甚至 是更复杂的关系。
m
次数 a/ m/s2
1
2
3
4
M / kg
1/M 1/ kg
a /m/s2
0
1/M / 1/ kg
F是合力吗?
注意.实验时，要保证给小车提供拉力的钩码的质
量比小车的质量小很多。实验时，小车和纸带受
到的摩擦力会造成误差，所以要平衡摩擦力。
a/(m/s2) 0.2 0.4 0.61 0.79 0.97
F/N 0.14 0.28 0.43 0.55 0.68
a-F图象 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.5 F/N 1 1.5
a/(m/s2)
系列1
结论：在质量一定的情况下，物体的
加速度与作用力成正比。
• 随堂练习 • 1．由牛顿第二定律的变形公式m＝F/a可知 物体的质量 （ C D ） • A．跟合外力成正比 B．跟物体加速度成 反比 • C．跟物体所受合外力与加速度无关 • D．可通过测量它的合外力和它的加速度求 得
• 2．对于牛顿第二定律的叙述正确的是 （ C ） C • A．物体的加速度与其所受合外力成正比 • B．物体的加速度与其质量成反比 • C．物体的加速度与其所受合外力成正比与 其质量成反比 • D．以上说法均正确
：
[实验器材]:电火花记时器,一端带滑轮的长木板,小车,小桶,细沙,低压 电源, 学生天平,刻度尺,砝码
[实验设计原理]: 控制变量法 M一定时, ɑ∝F F一定时, ɑ∝1/M
(F= mg 即改变沙和小桶总重,用天平测质量,测4次)
(在小车里放砝码,改变M,测4次)
M
F
mg
1．a与F的关系
次数 a (m/s2) F ( N) 1 2 3 4
1 2， 1.物体做初速度为0的匀加速直线运动， x at 2 2x
那么
a
a x 1 1 2.如果两个物体运动的时间相同， a2 x2
t
2
。
。
• 牛顿第二运动定律 • （1）综合上述实验中得到的两个关系，得 到下述结论： • 物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的 质量成反比，且加速度的方向跟引起这个加速 度的力的方向相同。 • （2）公式表示： a∝F/m或者F∝ma 即：F=kma a：如果每个物理量都采用国际单位，k＝1； b：力的单位（牛顿）的定义：使质量为1千 克的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1牛顿 c ;若一物体作自由落体，由牛顿第二定律得： G＝mg
a /m/s2
0
F /N
2．a与m的关系
a/( m/s2
)
m
a
/(m/s2)
1.08 0.89 0.73 0.56 0.44
m/kg 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5
a-m图象 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.2 0.4 0.6 a 0.8 1 1.2 系列1
（2）注意矢量性：加速度方向始终和引起 这个加速度的外力一致． （3）注意同时性：加速度和合外力的关系 具有同时性，是瞬时对应的关系，有外力， 才有加速度，外力不变，加速度不变，外力 随时间改变，加速度也随时间改变，外力停 止作用，加速度随即消失． （4）注意独立性：每个外力对应于一个加 速度，合外力对应于合加速度． （5）注意参照系：牛顿第二定律适用于惯 性参照系．
• 推广：上面我们研究的是物体受到一个 力作用的情况，当物体受到几个力作用 时，上述关系可推广为： • 物体的加速度跟所受的合力成正比， 跟物体的质量成反比，加速度的方向跟 合力的方向相同。即F合＝ma。
（1）注意统一性：定律中的三个物理 量的单位必须统一用国际单位制中的 单位，即力用N为单位，质量用kg为单 位，加速度用m／s2为单位