《实验：探究加速度与力、质量的关系》课件的新
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高一物理必修一4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》课件胡立华的新
高一物理备课组
细 节 决 定 成 败 ， 态 度 决 定 一 切
守门员扑球
制作人：王怀龙
高一物理备课组
思考：
著法 名拉 战利 物体加速度a和哪些因素有关？ 斗 机 你是怎么知道的？ “ 飓 风 赛 车 与 ” F2003-GA 2000
制作人：王怀龙
细 节 决 定 成 败 ， 态 度 决 定 一 切
高一物理备课组
第 四 章
牛 顿 运 动 定 律
制作人：王怀龙
细 节 决 定 成 败 ， 态 度 决 定 一 切
高一物理备课组
猜想
质量一定时，受力越大，其加速度越大
● 加速度大小与物体受力大小有什么关系？ ●加速度与物体质量有什么关系？
受力一定时，质量越小，其加速度越大。 这里的力指物体所受的合力
方案二：以小车、一端带滑轮的长木板、
粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹 子为实验器材，研究小车的运动。
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。
制作人：王怀龙
细 节 决 定 成 败 ， 态 度 决 定 一 切
细 节 决 定 成 败 ， 态 度 决 定 一 切
制作人：王怀龙
高一物理备课组
误差分析
1．小车质量m应比重物的质量m′大得多． 2．夹口的密合性能差是造成误差的原因之一．由 于小车的质量和速度较大，夹子不易夹住小车的 后拖线；有些时候夹子夹住一根拖线，而另一根 未被夹住，对应小车仍向前运动，这些都是造成 位移误差的原因． 3．小车运动停止时不能与定滑轮相碰，如果小车碰 到定滑轮才松手让夹子夹住拖线，则与定滑轮相碰 的小车位移偏小，产生误差．
《实验：探究加速度与力、质量的关系》ppt课件
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高中物理_《实验：探究加速度与力、质量的关系》课件_新人教版必修1
2、打点计时器的用途是：打出纸带，
测量计算小车的加速度。
3、绳拉小车的力是不是小车受到的 合外力？ 4、小车是否受到摩擦力的阻碍？如 何消除摩擦力的影响？
实验装置图
5、绳子的拉力等于钩码的重力吗？ 为什么？ 不等于！因为钩码向下加速，所以绳 子的拉力小于钩码的重力。 6、什么情况下钩码重力可以近似等于 绳子拉力即小车所受的合外力？ 当砝码质量比小车质量小得多时 ，绳子的拉力近似等于砝码的 重力，即小车受到合外力近似等于砝码 的重力。
实验数据的记录处理：
实验数据 实验次数 第一次 第二次 第三次
a
a
F
0 F
B、加速度与质量的关系 :
实验的基本思路：保持物体所受的合外 力相同，测量不同质 量的物体在该力的作 用下的加速度，分析 加速度与质量的关系。
实验数据记录处理：
实验次 数 第一次 第二次 第三次
a
a
m
1/m
1 m
0 1/m
问题分析
1、对同一辆车，启动时从不同挡启动快 慢为什么不一样？ 2、动力车正常行驶比小汽车要快，但启 动过程为什么比小汽车慢得多呢？ 3、在书本上撒一些碎纸片，先轻轻吹， 再用力吹，观察到什么现象？ 4、在书本上撒一些碎纸片和一些小石子， 用力吹，观察到什么现象？
探究实验
一、实验器材：
小车、打点计时器、纸带、一端带滑 轮的长木板、细线、砝码、钩码、 刻度尺、天平 1、小车质量的测量用 天平 。
第四章 牛顿运动定律
4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系
回忆分析
牛顿第一定律告诉我们，物体的运动 不需要力来维持。力和运动到底是怎样的 关系？
思考几个问题
1、力的作用效果是什么？2、如果一个静止的物体受来自不为零的 合外 力会怎样运动？
测量计算小车的加速度。
3、绳拉小车的力是不是小车受到的 合外力？ 4、小车是否受到摩擦力的阻碍？如 何消除摩擦力的影响？
实验装置图
5、绳子的拉力等于钩码的重力吗？ 为什么？ 不等于！因为钩码向下加速，所以绳 子的拉力小于钩码的重力。 6、什么情况下钩码重力可以近似等于 绳子拉力即小车所受的合外力？ 当砝码质量比小车质量小得多时 ，绳子的拉力近似等于砝码的 重力，即小车受到合外力近似等于砝码 的重力。
实验数据的记录处理：
实验数据 实验次数 第一次 第二次 第三次
a
a
F
0 F
B、加速度与质量的关系 :
实验的基本思路：保持物体所受的合外 力相同，测量不同质 量的物体在该力的作 用下的加速度，分析 加速度与质量的关系。
实验数据记录处理：
实验次 数 第一次 第二次 第三次
a
a
m
1/m
1 m
0 1/m
问题分析
1、对同一辆车，启动时从不同挡启动快 慢为什么不一样？ 2、动力车正常行驶比小汽车要快，但启 动过程为什么比小汽车慢得多呢？ 3、在书本上撒一些碎纸片，先轻轻吹， 再用力吹，观察到什么现象？ 4、在书本上撒一些碎纸片和一些小石子， 用力吹，观察到什么现象？
探究实验
一、实验器材：
小车、打点计时器、纸带、一端带滑 轮的长木板、细线、砝码、钩码、 刻度尺、天平 1、小车质量的测量用 天平 。
第四章 牛顿运动定律
4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系
回忆分析
牛顿第一定律告诉我们，物体的运动 不需要力来维持。力和运动到底是怎样的 关系？
思考几个问题
1、力的作用效果是什么？2、如果一个静止的物体受来自不为零的 合外 力会怎样运动？
实验探究加速度与力质量的关系新教材人教版高中物理必修第一册ppt课件
6.保持托盘中所放重物的质量不变，在小车上加放砝码，并测出小车与所放砝码的总质量M, 接通电 源，放开小车，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码。
7. 继续在小车上加放砝码，重复步骤6,多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码。 8. 计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与砝码的总质量填入表格2。
[答案] (1)D (2)0.62 (3)平衡摩擦力 C
21
例题3:在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：
(1)若采用如图甲、乙所示的实验装置与方案，通过黑板擦控制两小车的起动与停止，将测量
两车的加速度转换为测量两车的位移。实验中不需要测量的物理量是
(填字母代号)。
A. 小车运动的时间 B. 小车通过的位移 C. 盘和盘中重物的总质量
实验数据时，为了直观，应作
像，故选项D 正确。
(2)利用逐差法可得： s+s₃-s₂-s₁=4aT²,
解得
(3)将长木板右端适当垫高，其目的是平衡摩擦力；把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大， 小车所受重力平行于木板的分力大于小车受到的摩擦力，小车受到的合力大于细线的拉力，在小车 不受力时，小车已经具有一定的加速度， a-F 图像不过原点，在a 轴上有截距，因此他绘出的a-F 关 系图像是选项 C。
黑板擦 运动方向 小车
小车
甲
乙
D. 车和车上重物的总质量
(2)在用 DIS “研究小车加速度与力的关系”实验时，所用实验装置如图丙所示，重物通过细 线跨过滑轮拉相同质量小车，用位移传感器测定位移，用力传感器测得拉力 F, 改变重物的重力
重复实验多次，记录多组数据，并画出 a-F 图像。
① 该实验中，
4.2实验：探究加速度与力、质量的关系
7. 继续在小车上加放砝码，重复步骤6,多做几次实验，在每次得到的纸带上标上号码。 8. 计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与砝码的总质量填入表格2。
[答案] (1)D (2)0.62 (3)平衡摩擦力 C
21
例题3:在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：
(1)若采用如图甲、乙所示的实验装置与方案，通过黑板擦控制两小车的起动与停止，将测量
两车的加速度转换为测量两车的位移。实验中不需要测量的物理量是
(填字母代号)。
A. 小车运动的时间 B. 小车通过的位移 C. 盘和盘中重物的总质量
实验数据时，为了直观，应作
像，故选项D 正确。
(2)利用逐差法可得： s+s₃-s₂-s₁=4aT²,
解得
(3)将长木板右端适当垫高，其目的是平衡摩擦力；把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大， 小车所受重力平行于木板的分力大于小车受到的摩擦力，小车受到的合力大于细线的拉力，在小车 不受力时，小车已经具有一定的加速度， a-F 图像不过原点，在a 轴上有截距，因此他绘出的a-F 关 系图像是选项 C。
黑板擦 运动方向 小车
小车
甲
乙
D. 车和车上重物的总质量
(2)在用 DIS “研究小车加速度与力的关系”实验时，所用实验装置如图丙所示，重物通过细 线跨过滑轮拉相同质量小车，用位移传感器测定位移，用力传感器测得拉力 F, 改变重物的重力
重复实验多次，记录多组数据，并画出 a-F 图像。
① 该实验中，
4.2实验：探究加速度与力、质量的关系
物理必修实验探究加速度与力质量的关系课件
砝码提供给小车的拉力，通过调 整砝码的质量来改变拉力的大小
。
纸带、复写纸片
纸带用于承载小车运动的轨迹，通过打点的方式记录小车的 运动情况。
复写纸片用于在纸带上留下小车运动的轨迹，以便后续测量 和分析。
电源、导线、开关等辅助器材
电源为打点计时器和 其它实验器材提供电 力。
开关用于控制电源的 通断，确保实验的安 全进行。
应用拓展
将牛顿第二定律应用于实际问题的解决，如 车辆加速、物体抛射等，加深对定律实际意
义的理解。
对实验方法的评价与改进建议
要点一
实验方法评价
要点二
改进建议
评估当前实验方法的优缺点，如操作简便性、数据准确性 等，给出相应的评价。
针对实验方法的不足之处，提出改进措施，如采用更精确 的测量仪器、优化实验操作步骤等，以提高实验效果和数 据可靠性。
数据记录
在实验过程中，详细记录每次实验的数 据，包括滑块的质量、加速度、实验环 境等。
VS
数据处理
根据记录的数据，绘制加速度与质量的关 系图，分析加速度与质量的关系，得出结 论。
05
实验结果分析
数据处理与图表绘制
数据处理
将实验中测得的数据进行整理，包括加速度、力和质量的数值，并计算出相应的比例和变化趋势。
THANKS
感谢观看
2. 逐渐增加砝码的质量，记录滑块在不同质量下的加速度。
实验操作步骤及注意事项
• 重复实验，至少进行三次，以获得更准确的数据 。
实验操作步骤及注意事项
注意事项
1. 在实验过程中，要确保砝码的质量逐渐增加，避免突然的重量变化对 滑块产生冲击。
2. 保持实验环境的安静，避免外界干扰影响实验结果。
试验探究加速度与力和质的关系课件
03
实验步骤
实验设备介绍
实验器材
打点计时器、纸带、小车、一端带有定滑轮的长木板、钩码 、导线及电源等。
实验设备的作用
打点计时器用于记录小车的运动情况，纸带用于固定小车， 长木板用于提供斜面以改变小车的受力情况，钩码用于施加 力，导线及电源用于启动打点计时器。
实验操作流程
将打点计时器固定在长木板上，并与电源连接 。
02
实验原理
牛顿第二定律的介绍
牛顿第二定律
物体加速度的大小跟作用力成正 比，跟物体的质量成反比。公式 表示为F=ma。
解释
力是改变物体运动状态的原因， 而不是维持物体运动的原因。
加速度、力和质量的关系公式
01
加速度（a）、力（F）和质量（ m）的关系公式：F=ma。
02
解释：加速度的大小与作用力成 正比，与物体的质量成反比。
表格制作
根据整理后的数据，制作一个清晰明 了的表格，包括实验序号、小车质量 、施加的力、加速度等列。表格应简 洁明了，易于阅读和对比。
数据分析与结论
数据分析
对表格中的数据进行分析，找出其中 的规律和趋势。可以通过绘制图表、 计算相关系数等方式进行。
结论
根据数据分析的结果，得出加速度与 力和质量之间的关系。总结出实验的 结论，并指出实验的局限性。
深入理解加速度与力和质量的关系
01
通过实验，我们能够更加直观地观察到加速度与力和质量之间
的关系，加深对牛顿第二定律的理解。
提高实验操作技能
02
实验过程中需要精确测量和操作，这有助于提高我们的实验操
作技能和实验数据处理能力。
培养团队协作精神
03
实验需要小组成员之间的密切配合，共同完成实验操作和数据
《实验：探究加速度与力、质量的关系》运动和力的关系PPT优秀课件
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6．在每条纸带上选取一段比较理想的部分，算出每条纸带对应
实验目的 1．学会用“控制变量法”探究加速度与力、质量的定量关系。 2．学会用图像法研究加速度与质量、加速度与力之间的关系。 3．学会“化曲为直”法研究变量间的关系。
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③加速度的测量：由纸带根据公式 Δx＝aT2，结合逐差法计算
出小车的加速度。 (2)实验数据的处理——图像法、“化曲为直”法
①研究加速度 a 和力 F 的关系
以加速度 a 为纵坐标，力 F 为横坐标，根据测量数据描点，然后
作出图像，如图甲所示。若图像是一条通过原点的直线，则说明
a 与 F 成正比。
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第2节
实验：探究加速度与力、质量的关系
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4.让小车靠近打点计时器,挂上槽码,先接通电源,再让小车拖着纸带在木板
上匀加速下滑,打出一条纸带。计算槽码的重力,即为小车所受的合外力,
由纸带计算出小车的加速度,并把力和对应的加速度填入表1中。
5.改变槽码的个数,重复步骤4,并多做几次。
6.保持槽码个数不变,在小车上放上砝码改变小车的质量,让小车在木板上
)
解析 作直线拟合的方法是较多的点在一条直线上,其他不在直线上的点均
匀分布在线的两侧。
答案 ×
(4)多次进行实验,得到的结论一定是准确的。(
)
解析 多次实验得到的结论仍然具有猜想和推断的性质,只有根据这些结论
推导出的很多新结果与事实一致时,这样的结论才真正正确。
答案 ×
2.在研究物体的加速度、作用力和质量三个物理量的关系时,我们用实验
图像得出曲线,不易判断二者之间关系,将其转成a根据图像得出结论。
(3)步骤D中电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上将无法工作,必须接在约
为8 V交流电源上。
(4)步骤G中作a-m关系图像,得到的是曲线,很难进行正确的判断,必须“化曲为
1
直”,改作a- 关系图像。
答案 (1)①应靠右端
②应靠近打点计时器
补偿阻力
6 V电压的蓄电池
B (3)D
a-m关系图像
作a-
2023
新版人教版高中物理必修
第四章
2
第一册
实验:探究加速度与力、质量的关系
内
容
索
引
01
课前篇 自主预习
02
课堂篇 探究学习
学习目标
1.学会用控制变量法探究加速度与力、质量的定量关系。(科学探究)
2.会测量加速度、力和质量,能作出物体运动的a-F、a-
上匀加速下滑,打出一条纸带。计算槽码的重力,即为小车所受的合外力,
由纸带计算出小车的加速度,并把力和对应的加速度填入表1中。
5.改变槽码的个数,重复步骤4,并多做几次。
6.保持槽码个数不变,在小车上放上砝码改变小车的质量,让小车在木板上
)
解析 作直线拟合的方法是较多的点在一条直线上,其他不在直线上的点均
匀分布在线的两侧。
答案 ×
(4)多次进行实验,得到的结论一定是准确的。(
)
解析 多次实验得到的结论仍然具有猜想和推断的性质,只有根据这些结论
推导出的很多新结果与事实一致时,这样的结论才真正正确。
答案 ×
2.在研究物体的加速度、作用力和质量三个物理量的关系时,我们用实验
图像得出曲线,不易判断二者之间关系,将其转成a根据图像得出结论。
(3)步骤D中电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上将无法工作,必须接在约
为8 V交流电源上。
(4)步骤G中作a-m关系图像,得到的是曲线,很难进行正确的判断,必须“化曲为
1
直”,改作a- 关系图像。
答案 (1)①应靠右端
②应靠近打点计时器
补偿阻力
6 V电压的蓄电池
B (3)D
a-m关系图像
作a-
2023
新版人教版高中物理必修
第四章
2
第一册
实验:探究加速度与力、质量的关系
内
容
索
引
01
课前篇 自主预习
02
课堂篇 探究学习
学习目标
1.学会用控制变量法探究加速度与力、质量的定量关系。(科学探究)
2.会测量加速度、力和质量,能作出物体运动的a-F、a-
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课 后 练 习
高三物理（人教版）
小结
探究加速度与力、质量的关系 1.研究方法： 控制变量法 2.数据处理方法： 图象法
3.结论：a∝F a∝1/m
寄语： 一句话，物理学的规律不是通过有限的几个实
验“归纳”出来的，本节实验只是让我们对于自然规律 的探究有所体验。有了这样的认识，就大可不必因为数
据与书本不一致而苦恼，更不能随意更改记录去“凑
心动
不如行动
第二节
一、实验目的
1、探究加速度与力、质量的关系： 2、掌握利用控制变量法研究多变量之间的关系。
3、掌握利用图像处理实验数据的方法。
课堂引入
二、实验原理
1．控制变量法
一是保证质量不变，探究加速度与外力的关系； 二是保证外力不变，探究加速度与质量的关系。
著法 名拉 2、要测量的物理量有： 战利 小车与其上砝码的总质量M一---用天平测出． 斗 小车受的拉力F——用天平测出网兜和网兜内钩码的总质量m，由 F 机 ＝mg算出． 小车的加速度a——通过打点计时器打出的纸带测算出． “ 3、平衡摩擦力的方法 ：不挂托盘使小车拖着纸带，纸带 飓 通过打点计时器，逐渐调节木板的倾角，使打下的纸带点间距 风 赛 相等，则说明小车做匀速直线运动，即平衡了摩擦力． 车 与
七、注意事项
1．一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面， 使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力．在
平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车
加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动． 2．整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改都不需要重新平衡摩擦力．
高三物理（人教版）
高考调研 ·新课标高考总复习
第三章· 第六节
自 主 再 现 探 究 应 用
(2)在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所
受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得
到的a－F关系，分别如图甲、乙所示(a是小车的加速度、F是细 线作用于小车的拉力)，其原因分别是：________.
3．平衡摩擦力：在轨道的不带定滑轮的一端下面垫
上一块薄木块，反复移动木板的位置，直至小车在斜面 上运动时可以保持匀速运动状态。
四、实验步骤
4．把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，先接通 电源再放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的 点．打点完成后切断电源，取下纸带，在纸带上标上纸 带号码．
5．保持小车及车内砝码的质量不变，在小盘内放入
3．每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小 盘和砝码的总质量的条件下打出.
八、实验创新设计
高考调研 ·新课标高考总复习
第三章· 第六节
自 主 再 现 探 究 应 用
九、随堂检验
例1 在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，
采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘 及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸 带由打点计时器打上的点计算出： (1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对 小车的拉力大小等于盘和砝码的重力． 课 后 练 习
质量为m′的砝码，重复步骤4.在小盘内分别放入质量为 m″，m ，…的砝码，再重复步骤4.m′，m″，m … 的数值都要记录在纸带上(或表格内)．
四、实验步骤
6．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明 计数点，测量计数点间的距离，算出每条纸带上的加速
度的值．
7．用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，根据实验 结果在坐标平面上画出相应的点． 8．保持砝码和小盘的质量不变，在小车上依次加砝 码，重复上述步骤，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示 小车砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果画 出相应的点。
五、数据记录及分析
1．质量一定，把小车在不同力作用下产生的加速度填在下表中：
试验次数 加速度a 小车受力F
1
2 3 4 5 6
五、数据记录及分析
1．由以上数据画出它的a－F关系图象如图所示．
五、数据记录及分析
1．受力一定，把不同质量的小车产生的加速度填在下表中：
试验次数 加速度a 小车质量M 质量倒数1/M
1
2 3 4 5 6
五、数据记录及分析
2．由以上数据画出它的a－M及a—1/M关系图象如图所示．
六、误差分析
1．质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的 测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差
2．因实验原理不完善造成误差
本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力(实 际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力)，存在 系统误差．
数”，也许，这样的差异孕育着新的发现，或至少能检 验出你的错误。我们的责任是忠实地记录一切原始数据
再见！
F2003-GA
2000”
●
三、实验器材
打点计时器、纸带、墨粉纸片、小车、一端附有 定滑轮的轨道、网兜、钩码、细绳、交流电源、 导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺．
四、实验步骤
1．用天平测出小车和网兜的质量M和m0，把数值记 录下来． 2．按照如图所示装置把实验器材安装好，只是不把 悬挂网兜的细线系在小车上(即不给小车加牵引力)．