《实验：探究加速度与力、质量的关系》参考课件

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探究加速度与力质量的关系课件共26张PPT

3.测量加速度的方案 (1)应用纸带测加速度在运动物体上安装一条连接打点计时器的纸带,根据纸带上打出的点来测量加速度。前面所述的实验方案就是利用这种方法求取加速度的。它是根据在匀变速直线运动中,连续相等的时间T内的位移之差Δx=aT2求出加速度。 (2)应用匀变速运动规律求加速度如果物体做初速度为零的匀加速直线运动,那么,测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间,然后由a= 2x 算出。
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是( ) A.M=200g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g B.M=200g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g C.M=400g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g D.M=400g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
2.测量、操作不够准确造成偶然误差。 (1)质量的测量误差。 (2)纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差。 (3)拉线或纸带不与木板平行会造成误差。 (4)平衡摩擦力不够(或过度)造成的误差,该误差使作出的图线在横轴(或纵轴)上产生截距。
1.平衡摩擦力时不要挂重物,整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的质量还是改变小车及砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力。 2.实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量。 3.改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车。 4.作图像时,要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧。
(3)图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、 sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a= m/s2(结果保留2位有效数字)。

《实验：探究加速度与力、质量的关系》ppt课件

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4.2实验探究加速度与力质量的关系课件共25张PPT

3 运动状态改变难易程度的度量质量
学习目标
掌握用控制变量法探究加速
1
度与力、质量的定量关系。
知道测量加速度大小的方法。 2
3
了解气垫导轨减小摩擦的原理，了解光电门及数字计时器在实验中发挥的作用。
掌握用图象来分析实验数据，探究物理规律的方法。
4
探究思路
实验：探究加速度与力、质量的关系
回顾与思考牛顿第一定律及理解：
物体不受力
受力平衡
物体静止或匀速直线运动运动状态不变
物体受力
受力不平衡
物体不能保持静止或匀速运动状态改变
那么，物体受力不平衡时，会怎样运动呢？
• 什么是物体运动状态的改变？
1 速度的改变加速度
• 运动状态改变的原因是什么？
2
联
运动状态改变的原因
力
系
• 如何度量运动状态改变的难易程度？
学习目标
实验器材：
气垫导轨装置（导轨、滑块、气源、光电门、光电计时器）、钩码、砝码、天平、力传感器、细绳等。
实验探究：
学习目标
水平放置的气垫导轨上的滑块所受的摩擦力可以忽略
时，作用在滑块上的拉力就是合外力。
实验设计：
1. 搭建好实验器材，气垫导轨水平； 2. 让滑块在钩码的作用下加速运动； 3. 记录滑块通过光电门的速度v1和v2、钩码的质量、
两光电门间的距离s； 4. 保持滑块的质量不变，通过改变钩码的个数，以改
变拉力的大小，重复实验多次。优教提示
打开工具栏，点击“课件素材”，选取“动画演示：探究加速度与力的关系”
学习目标
计算加速度的方法：
数据分析：将滑块质量不变时的数据记入表格进行分过光电两光电门加速度计量m/kg 拉力的大门A的速门B的速间的距离算a/(m/s2)

《实验：探究加速度与力、质量的关系》参考课件

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CATALOGUE
目录
1
WORKREVIEW
实验目的与原理
4
FUTUREOUTLOOK
误差来源及减小方法
2
UNDERWORK
实验器材与步骤
5
UNDERWORK
实验结论与意义
砝码
03
用于改变小车的质量。
细绳力传感器位移传感器数据采集与处理系统所需器材用于连接小车与力传感器。用于测量小车的位移。用于测量细绳上的拉力。用于实时采集和处理实验数据。
搭建实验装置
1. 将光滑斜面固定在实验台上，调整其倾斜角度，使小车能够沿斜面
下滑。
01
3. 将细绳一端连接在小车上，另一端连接力传感器，并确保细绳与斜
应急处理措施
若发生火警，应迅速切断电源，使用灭火器等消防设备扑灭火源，并按照实验室的紧急疏散程序撤离。
若发生设备故障或异常情况，应立即停止实验，并及时报告指导老师或实验室管理员。
若发生人员受伤或中毒事故，应立即进行急救处理，并及时拨打急救电话或送往医院救治。
个人防护建议
在进行实验前，应穿戴好实验服、护目镜、手套等个人防护用品。
提供了定量计算的基础通过测量力和质量，可以预测物体的加速度，进而计算物体的运动状态。
指导了工程实践在机械、建筑等领域，需要精确控制物体的运动状态，该实验结论为工程师提供了理论支持和实践指导。
对未来研究的展望
深入研究非线性关系
在极端条件下，如超高速、超强力等情况下，牛顿第二定律可能不再适用，需要探索更复杂的非线性关系。

实验：探究加速度与力、质量的关系课件

（2）怎样提供并测量物体所受的恒力一个单独的力的作用效果与跟他大小，
方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此，试验中力F还可以是物体所受的合力。
分析
如左图所示，两个相同的小车放在光滑的水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可以放砝码，小盘和砝码所受的重力，等于使小车做匀速运动的力。因此，增减小车中的砝码就可以改变小车受到的合力。
课堂小结
1. 力是物体产生加速度的原因。 2.用控制变量法探究物体的加速度与合外力、质量的关系;设计出实验的方法。 3.物体的质量一定时,合外力越大,物体的加速也越大;合外力一定时,物体的质量越大其加速度越小,且合外力的方向与加速度的方向始终一致。 4.实验数量成反比
3、制定试验方案时的两个问题
（1）怎样测量（或比较）物体的加速度由于s=1/2at*t，所以a与s成正比，所以
可以算出s之比就是a之比。
分析
如上边右图，两个小车后端各系一个细线，用一个夹子把两条细线同时系在桌子上，使小车静止，抬起夹子，两个小车同时停下来。用刻度尺测出两个小车通过的位移，位移之比就等于它们的加速度之比！
a/m·s 2
1.0
次数 m/kg a/m ·s 2 1/m ·kg -1
当
拉 1 0.400 0.861
2.50
力 2 0.500 0.692
2.00
不 3 0.750 0.470
1.33
变时
4 1.000 0.352
1.00
5 1.200 0.290
0.83
0.8 0.6
0.4
0.2
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 m1 /kg -1

物理 4.2探究加速度与力、质量的关系(共18张PPT)

(1) 为验证小车质量 M不变时，a 与 F 成正比。小车质量 M 和沙及桶的质量 m 分别选取下列几组数值。应该用哪组效果
会好 ( B )
A. M＝500 g，m 分别为 50 g、70 g、100 g、125 g B. M＝500 g，m 分别为 20 g、30 g、40 g、50 g C. M＝200 g，m 分别为 50 g、70 g、100 g、125 g D. M＝200 g，m 分别为 30 g、40 g、50 g、60 g
得出结论：
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
小结：
1、实验的研究方法 2、研究方法：控制变量法 —— 控制变量法
2、实验的注意事项子的拉力小于钩码的重力。
2、研究方法：控制变量法应该用哪组效果会好 ( )
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究加速度与力的关系时，当牵引小车的物体质量取值较大时，得到的图象将有明显的弯
⑴ 平衡摩擦力曲，如图所示，试分析其原因。
⑴ 质量一定时，加速度与力的大小成正比
⑵ m << M
加速度的大小与物体的质量大小有关。
3、数据的处理方法 —— 图像法 200
0.
______________________________________。
研究对象，可用天平称其质量
则40下0 列说法中0.要正确的点是 ( ：)设法使图线成一条(过原点的)直线
0.15
F/ N
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
次数
1
当拉
2
力不
3
变时
4
5
a/m·s -2