高中物理4.2实验：探究加速度与力、质量的关系8课件新人教版必修1
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4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系人教版(2019)高中物理必修第一册课件
4.2实验：探究加速度 与力、质量的关系
一切物体总保持匀速直线运动状态 或静止状态,除非作用在它上面的力迫使 它改变这种状态。
1、力是产生加速度的原因。
加速度与力的关系
2、惯性只与质量有关，质 量越大惯性越难改变。
加速度与质量的关系
这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关
系。下面我们来探究加速度与力、质量之间的定量关系。
的加速度；而用相同的力推质量小的物体，物体会获 得大的加速度。
加速度可能与质量成反比?
加速度a与力m的关系
保持小车所受的拉力不变，通过 在小车上增加重物改变小车的质量。 测得不同质量的小车在这个拉力下运 动的加速度，分析加速度与质量的变 化情况，找出二者之间的定量关系。
二、物理量的测量
1、质量的测量
先固定一个变量x2不变，研究y与另一个变量x，之间的 定量关系；然后再固定变量x1不变，研究y与x2之间的 关系。
本节在探究加速度与力、质量之间的关系时，就采 用了控制变量的方法。以后在研究涉及多个变量的规律 时，还会用到控制变量的方法，它是科学研究中常用的 一种方法。
一、实验思路 用控制变量法探究加速度a与力F的关系和加速度a与质量m的关系。 二、物理量的测量 1、质量的测量，可以用天平测量质量。为了改变小车的质量， 可以在小车中增减砝码的数量。 2、加速度的测量 方法1、小车做初速度为0的匀加速直线运动。 方法2、利用打点计时器。 方法3、让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动。 3、力的测量
m：天平
2、怎么测量 a: 打点计时器
3、进行实验
F: 物体所受的合力
4、利用表格分析数据
用图所示的装置可以完成这个探究实验。将小车 置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连。小车可以在 槽码的牵引下运动。
一切物体总保持匀速直线运动状态 或静止状态,除非作用在它上面的力迫使 它改变这种状态。
1、力是产生加速度的原因。
加速度与力的关系
2、惯性只与质量有关，质 量越大惯性越难改变。
加速度与质量的关系
这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关
系。下面我们来探究加速度与力、质量之间的定量关系。
的加速度；而用相同的力推质量小的物体，物体会获 得大的加速度。
加速度可能与质量成反比?
加速度a与力m的关系
保持小车所受的拉力不变，通过 在小车上增加重物改变小车的质量。 测得不同质量的小车在这个拉力下运 动的加速度，分析加速度与质量的变 化情况，找出二者之间的定量关系。
二、物理量的测量
1、质量的测量
先固定一个变量x2不变，研究y与另一个变量x，之间的 定量关系；然后再固定变量x1不变，研究y与x2之间的 关系。
本节在探究加速度与力、质量之间的关系时，就采 用了控制变量的方法。以后在研究涉及多个变量的规律 时，还会用到控制变量的方法，它是科学研究中常用的 一种方法。
一、实验思路 用控制变量法探究加速度a与力F的关系和加速度a与质量m的关系。 二、物理量的测量 1、质量的测量，可以用天平测量质量。为了改变小车的质量， 可以在小车中增减砝码的数量。 2、加速度的测量 方法1、小车做初速度为0的匀加速直线运动。 方法2、利用打点计时器。 方法3、让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动。 3、力的测量
m：天平
2、怎么测量 a: 打点计时器
3、进行实验
F: 物体所受的合力
4、利用表格分析数据
用图所示的装置可以完成这个探究实验。将小车 置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连。小车可以在 槽码的牵引下运动。
4.2实验：探究加速度与力、质量的关系—(最新)人教版(2019)高中物理必修第一册教学课件
整个实验只需进行一次平衡摩擦力的操作
注意事项：1、平衡摩擦力（木板垫高） 2、m<<M
控制质量不变，讨论加速度a与F的关系
a
倾角过大
没有平衡摩擦力
O
F
控制F不变，讨论加速度a与m的关系
感 您的欣赏
谢
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感谢观看，欢迎指导！
1 . 史 铁 生虽 然自身 残疾,可 是对生 活的热 爱却无 时不流 露于笔 端。如 果没有 爱,他 不会发 现地坛 的内在 ; 2 . 如 果 没有 博爱,他 就无法 观察数 年来地 坛的变 迁,以 及每一 位进出 地坛的 人的特 点,只有 对生活 充满热 爱,情 感升华 到博爱 的人,才 能那么 细致地 观察一 切,精 心地记 载一切 ,用美丽 的文字 描述一 切; 3 . 只 有 心底 有爱的 人,才能 感悟出 人生的 意义, 从痛苦 境地爬 过,走向 光明; 只有心 底有爱 的人,他 才会如 此懂得 感恩, 知道忏 悔,才能 勇敢面 对自己 年轻时 犯下的 错,才 能把一 切写出 来,让世 人得到 教育与 启迪。
4 . 人 的 一 生 会 遇到很 多事很 多人,不 可能事 事称心 ,处处 如意,需 要我们 坚强, 需要我 们都有 一颗平 常心,一 种平和 的心态 ,学会 面对,懂 得感恩 。 5 . 记 得 有句 禅语道 ，当你 抱怨自 己的鞋 不好时 ,却发现 有人竟 没有脚 。所以 ,不管 你是谁 ,不管你 在做什 么,都 有存在 的理由 ,都要尽 心尽力 地去付 出,这 样才可 以拥有 无怨无 悔的快 乐人生 6 . 作 者 曾这 样解释 自己的 名字-心 血倾注 过的地 方不容 丢弃, 我常常 觉得这 是我的 姓名的 昭示,让 历史铁 一样地 生着, 以便不 断地去 看它,不 是不断 地去看 这些文 字,而 是借助 这些蹒 跚的脚 印不断 看那一 向都在 写作着 的灵魂 ,看这灵 魂的可 能与去 向。这 也可以 看作是 对他作 品的最 好的诠 释。 7 . 因 为 这 个 故事体 现了中 华民族 的优良 传统, 是地坛 成就了 一位卓 越的作 家,在他 身上体 现了我 们这个 民族的 自强不 息的精 神;也 是地坛 成就了 一位伟 大的中 国母亲 ,她身上 散发着 母爱的 光芒。 8 . 不 会 讲述 。史铁 生的故 事只是 我们生 活中的 一个个 例,与地 坛传统 的文化 风格不 相符合 ,参观 地坛的 人,大多 只是想 了解中 国丰厚 的文化 底蕴和 历史知 识,讲 史铁生 的故事 与地坛 本身所 代表的 旅游文 化出入 太大。 9 . 会 讲 述,但 不会讲 得太多 。毕竟 史铁生 的故事 与地坛 本身的 文化、 历史结 合不太 大,只 是借史 铁生的 故事提 高一下 地坛的 知名度 ,并借此 表现自 己知识 的丰富 ,以引 起游客 的兴趣 ,使自己 的导游 工作做 得更好 。 1 0 . 散 文中的 物象, 就是倾 注了作 者的思 想与主 观情感 的生动 鲜明的 形象,它 是作者 抒怀言 志的凭 借与依 据,命 题者常 常从散 文的物 象入手 设题,常 见的提 问方式 有联系 全文, 指出某 物象的 含义和 它在结 构上的 作用。
注意事项：1、平衡摩擦力（木板垫高） 2、m<<M
控制质量不变，讨论加速度a与F的关系
a
倾角过大
没有平衡摩擦力
O
F
控制F不变，讨论加速度a与m的关系
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1 . 史 铁 生虽 然自身 残疾,可 是对生 活的热 爱却无 时不流 露于笔 端。如 果没有 爱,他 不会发 现地坛 的内在 ; 2 . 如 果 没有 博爱,他 就无法 观察数 年来地 坛的变 迁,以 及每一 位进出 地坛的 人的特 点,只有 对生活 充满热 爱,情 感升华 到博爱 的人,才 能那么 细致地 观察一 切,精 心地记 载一切 ,用美丽 的文字 描述一 切; 3 . 只 有 心底 有爱的 人,才能 感悟出 人生的 意义, 从痛苦 境地爬 过,走向 光明; 只有心 底有爱 的人,他 才会如 此懂得 感恩, 知道忏 悔,才能 勇敢面 对自己 年轻时 犯下的 错,才 能把一 切写出 来,让世 人得到 教育与 启迪。
4 . 人 的 一 生 会 遇到很 多事很 多人,不 可能事 事称心 ,处处 如意,需 要我们 坚强, 需要我 们都有 一颗平 常心,一 种平和 的心态 ,学会 面对,懂 得感恩 。 5 . 记 得 有句 禅语道 ，当你 抱怨自 己的鞋 不好时 ,却发现 有人竟 没有脚 。所以 ,不管 你是谁 ,不管你 在做什 么,都 有存在 的理由 ,都要尽 心尽力 地去付 出,这 样才可 以拥有 无怨无 悔的快 乐人生 6 . 作 者 曾这 样解释 自己的 名字-心 血倾注 过的地 方不容 丢弃, 我常常 觉得这 是我的 姓名的 昭示,让 历史铁 一样地 生着, 以便不 断地去 看它,不 是不断 地去看 这些文 字,而 是借助 这些蹒 跚的脚 印不断 看那一 向都在 写作着 的灵魂 ,看这灵 魂的可 能与去 向。这 也可以 看作是 对他作 品的最 好的诠 释。 7 . 因 为 这 个 故事体 现了中 华民族 的优良 传统, 是地坛 成就了 一位卓 越的作 家,在他 身上体 现了我 们这个 民族的 自强不 息的精 神;也 是地坛 成就了 一位伟 大的中 国母亲 ,她身上 散发着 母爱的 光芒。 8 . 不 会 讲述 。史铁 生的故 事只是 我们生 活中的 一个个 例,与地 坛传统 的文化 风格不 相符合 ,参观 地坛的 人,大多 只是想 了解中 国丰厚 的文化 底蕴和 历史知 识,讲 史铁生 的故事 与地坛 本身所 代表的 旅游文 化出入 太大。 9 . 会 讲 述,但 不会讲 得太多 。毕竟 史铁生 的故事 与地坛 本身的 文化、 历史结 合不太 大,只 是借史 铁生的 故事提 高一下 地坛的 知名度 ,并借此 表现自 己知识 的丰富 ,以引 起游客 的兴趣 ,使自己 的导游 工作做 得更好 。 1 0 . 散 文中的 物象, 就是倾 注了作 者的思 想与主 观情感 的生动 鲜明的 形象,它 是作者 抒怀言 志的凭 借与依 据,命 题者常 常从散 文的物 象入手 设题,常 见的提 问方式 有联系 全文, 指出某 物象的 含义和 它在结 构上的 作用。
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。
新教材2023年高中物理 第4章 2 实验：探究加速度与力、质量的关系课件 新人教版必修第一册
三、注意事项 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 后是改变槽码的个数，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槽码的总质量。只 有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。
3．各纸带的加速度a，都应是该纸带上的平均加速度。 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。离直线较远的点是错误数据，可舍 去不予考虑。 5．释放时小车应靠近打点计时器，且先接通电源再放开小车。
课前预习反馈
一、实验思路 1．实验装置
将小车置于__水__平__木__板____上，通过滑轮与__槽__码____相连。小车可以 在槽码的牵引下运动。
2．实验思路 (1)加速度与力的关系 保 持 小 车 ___质__量__不__变___ —改—变—槽—码—的—个—数→ 测 得 不 同 __拉__力____ 下 小 车 运动的加速度—分—析→加速度与___拉__力___的变化情况—找—出→二者之间的定 量关系。
(2)加速度与质量的关系 保 持 小 车 所 受 的 __拉__力__不__变____ —改—变—小—车—的—质—量→ 测 得 不 同 __质__量____ 的小车在这个拉力下运动的加速度—分—析→加速度与___质__量___的变化情况 —找—出→二者之间的定量关系。
二、物理量的测量
1．质量的测量：可以用__天__平____测量。
(4)通过图像研究实验的结果，称为图像法； (5)在作图时，由a－M车图像转化为a－M1车图像，使图线由曲线转化 为直线，称为化曲为直法。
探究 典例剖析
实验数据的分析与处理
典题2 在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算 出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和F关系的有关资料记录在 表一中。将测得的反映加速度a和质量M关系的有关资料记录在表二 中。
物理人教版(2019)必修第一册4.2实验：探究加速度与力、质量的关系(共19张ppt)
度a与所受合力F成正比。 (2)合力F不变时，小车的加速度a与其 质量m成反比。
六、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.在平衡阻力时，不要悬挂槽码，但小车应连着纸带且接通电源。用手轻轻地给
小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔均匀，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。 3.改变槽码的质量过程中，要始终保证槽码的质量远小于小车的质量。 4.作图时应使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能的对称 分布在直线的两侧，但若遇到个别偏离较远的点可舍去。
创新方案 3. 利用弹簧测力计(竖直悬挂)探究
弹簧测力计的示数就 是小车所受到的拉力
创新方案 4. 利用力传感器探究
力传感器示数的两倍就 等于小车所受到的拉力
五、数据处理 1.分析加速度和力的关系
依据表格1，以加速度a为纵坐标，外力F为横坐标，作出a－F关系图像，如图
所示，由此得出结论。
表格1(小车的质量一定，加速度与受力的关系)
实验次数 1 2 3 4 …
加速度a/(m·s－2) 小车受力F/N
表格2(小车受到的外力一定，加速度与质量的关系)
实验次数
3.力的测量 把木板的一侧垫高，以平衡小车受到的阻力，小车所受的拉力近似等于槽码所 受的总重力。
三、实验器材 电磁打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、垫木、槽 码、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。
四、实验步骤
1.用天平测出小车的质量。 2.安装好实验装置，平衡摩擦力。 3.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂槽码，将车拉到打点计时器附近。 4.先打开计时器电源，再释放小车，得到纸带，并记下钩码重量。 5.改变槽码的重量，重复以上的步骤几次。 6.控制槽码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。 7.设计表格，记录实验数据。
六、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.在平衡阻力时，不要悬挂槽码，但小车应连着纸带且接通电源。用手轻轻地给
小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔均匀，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。 3.改变槽码的质量过程中，要始终保证槽码的质量远小于小车的质量。 4.作图时应使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能的对称 分布在直线的两侧，但若遇到个别偏离较远的点可舍去。
创新方案 3. 利用弹簧测力计(竖直悬挂)探究
弹簧测力计的示数就 是小车所受到的拉力
创新方案 4. 利用力传感器探究
力传感器示数的两倍就 等于小车所受到的拉力
五、数据处理 1.分析加速度和力的关系
依据表格1，以加速度a为纵坐标，外力F为横坐标，作出a－F关系图像，如图
所示，由此得出结论。
表格1(小车的质量一定，加速度与受力的关系)
实验次数 1 2 3 4 …
加速度a/(m·s－2) 小车受力F/N
表格2(小车受到的外力一定，加速度与质量的关系)
实验次数
3.力的测量 把木板的一侧垫高，以平衡小车受到的阻力，小车所受的拉力近似等于槽码所 受的总重力。
三、实验器材 电磁打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、垫木、槽 码、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。
四、实验步骤
1.用天平测出小车的质量。 2.安装好实验装置，平衡摩擦力。 3.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂槽码，将车拉到打点计时器附近。 4.先打开计时器电源，再释放小车，得到纸带，并记下钩码重量。 5.改变槽码的重量，重复以上的步骤几次。 6.控制槽码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。 7.设计表格，记录实验数据。
高一物理：4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》4.3《牛顿第二定律》课件(新人教版必修1)201712
图4-2-6
【解析】图甲中，Ｆ＝０，a≠0，说明小车重力沿木 板的分力大于摩擦力，原因是木板垫得过高。图乙中， a=0，F≠0，说明小车重力沿木板的分力小于摩擦力， 木板倾角过小；当Ｆ较大时，即小盘和砝码的质量较 大时，小车的质量远大于小盘和砝码的质量这一条件 得不到满足，因此图线成曲线。
问题2
怎样由实验结果得出结论
★例1.某质量为1000kg的汽车在平直路面试 车,当达到72km/h的速度时关闭发动机,经过 80s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步 加速时牵引力为2000N,产生的加速度应为多 大?假定试车过程中 汽车受到的阻力不变。
问1：取什么为研究对象？
问2：关闭发动机后，汽车做什么运动？ 如何求加速度a？受力如何？
二 1.内容：物体加速度的大小 、 跟它受到的作用力成正比， 牛 跟它的质量成反比；加速度 顿 的方向跟作用力的方向相同 第 F 2. 表达式 : F=ma 二 a= m 定 律 表达式中各个符号代表什么？
思考与讨论：
从牛顿第二定律知道，无论怎样 小的力都可以使物体产生加速度。可 是我们用力提一个很重的物体时却提 不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾? 应该怎样解释这个现象?
汽车减速时受力情况
(2) 汽车重新启动时: 牵引力为F=2 000N，
根据F合=ma得: F-f = ma2 a2＝1.75 m／s2 方向与速度方向相同。
f F
N
G 汽车重新加速时的受力情况
用 牛 顿 第 二 定 律 解 题 的 一 般 步 骤
1、确定研究对象 2、分析受力、运动情况， 画出受力分析图
探究1 加速度与力的关系
(1)控制变量法 在研究物体的加速度与它受的力、它的质量间的关系时，因为涉及 到三个物理量，为了研究问题的方便，可采取分别使一个量不变，而研 究另外两个量之间关系的方法，这种方法叫做控制变量法。 （2）探究加速度与力的关系 ①实验思路：保持物体的质量m一定，测量物体在不同力Ｆ作用下 的加速度a，分析a与F的关系。 ②实验数据分析：设计如下的表格，记录数据。
物理人教版(2019)必修第一册4.2实验：探究加速度与力、质量的关系(共22张ppt)
(2)如何提出实验方案并使实验方案合理可行。 (3)实验数据的分析与处理。 难点：(1)如何提出实验方案并使实验方案合理可行。 (2)实验数据的分析与处理。
新课引入
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除 非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(1)力是产生加速度的原因
加速度与力的关系
新知探究 方案一：用打点计时器“探究加速度与力、质量的关系”
为了使小车受到的合力=悬挂物的重力，必须满足下列三个条件
①平衡摩擦力： 将木板一端垫高，使重力的分力Gx与摩擦力f 平衡抵消。 ②只有当悬吊物的质量比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近
似等于悬吊物的重力。(注：此条件以后再分析)
③牵引小车的细线与斜木板平行
m— 天平
3.怎么测量 F— 物体所受的合力（ 实 验 条 件 设 计 ）
a— 纸带法、比值法
4.数据分析、结论
新知探究 方案一：用打点计时器“探究加速度与力、质量的关系”
(一)恒定合力的条件设定 如何为物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？ 粗糙斜木板上，用悬吊小重物的方法为小车提供拉力, 通过改变增减 悬吊物的质量就可改变小车受到的拉力.
与m1成正比，即a与m成反比；要验证加速度是
否与质量的平方成反比，则可绘制1a-m1 2 图像， 若描出的点在同一直线上，则a与 m2成正比，
即a与m2成反比。
结论 在物体的质量一定时，加速度的大小与合外力的大小成正比。 在物体所受的合外力一定时，加速度的大小与此物体的质量成反比。
新知探究 方案一：用打点计时器“探究加速度与力、质量的关系”
(2)惯性只与质量有关， 质量越大运动状态越难改变。
Hale Waihona Puke 加速度与质量的关系这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。今天，我们 来探究加速度与力、质量之间的定量关系。
新课引入
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除 非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
(1)力是产生加速度的原因
加速度与力的关系
新知探究 方案一：用打点计时器“探究加速度与力、质量的关系”
为了使小车受到的合力=悬挂物的重力，必须满足下列三个条件
①平衡摩擦力： 将木板一端垫高，使重力的分力Gx与摩擦力f 平衡抵消。 ②只有当悬吊物的质量比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近
似等于悬吊物的重力。(注：此条件以后再分析)
③牵引小车的细线与斜木板平行
m— 天平
3.怎么测量 F— 物体所受的合力（ 实 验 条 件 设 计 ）
a— 纸带法、比值法
4.数据分析、结论
新知探究 方案一：用打点计时器“探究加速度与力、质量的关系”
(一)恒定合力的条件设定 如何为物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？ 粗糙斜木板上，用悬吊小重物的方法为小车提供拉力, 通过改变增减 悬吊物的质量就可改变小车受到的拉力.
与m1成正比，即a与m成反比；要验证加速度是
否与质量的平方成反比，则可绘制1a-m1 2 图像， 若描出的点在同一直线上，则a与 m2成正比，
即a与m2成反比。
结论 在物体的质量一定时，加速度的大小与合外力的大小成正比。 在物体所受的合外力一定时，加速度的大小与此物体的质量成反比。
新知探究 方案一：用打点计时器“探究加速度与力、质量的关系”
(2)惯性只与质量有关， 质量越大运动状态越难改变。
Hale Waihona Puke 加速度与质量的关系这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。今天，我们 来探究加速度与力、质量之间的定量关系。
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
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(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
4.2实验：探究加速度与力、质量的关系(课件)高中物理(人教版2019必修第一册)
（2）物体所受的力F不变时，物体的加速度a与质量m成反比。
二、用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系
误差分析
（1）平衡摩擦力不准造成的误差
平衡摩擦力时不要挂槽码，而且平衡了摩擦力后，不管以后是改变所挂槽码
的质量还是改变小车的质量，都不需要重新平衡摩擦力。
如果没有平衡摩擦力或摩擦力没有平衡好，实验中作出的a -F图像或a像不过原点。
可得打点计时器打出 B 点时小车的速度大小 = 1.6 m/s，小车的加速度大小 = 3.2 m/s 2
（结果保留两位有效数字）。
【详解】
（1）A．绳子的拉力由拉力传感器测出，不需要用砂和砂桶的重力去代替绳子拉力，
不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故 A 错误；
B．为了平衡摩擦力，需要将长木板右端适当垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他
C．实验时应先接通打点计时器的电源再释放小车
(1)关于本次实验的注意事项，下列说法正确的是______。
A．实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
B．实验时为了平衡摩擦力，需要将长木板右端适当垫高
C．实验时应先接通打点计时器的电源再释放小车
(2)正确完成实验操作后，得到的一条纸带部分如图乙所示，纸带上各点均为计时点，由此
轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，拉力传感
器可直接显示绳上的拉力大小，打点计时器所接电源的频率为 50Hz。
BC
(1)关于本次实验的注意事项，下列 Nhomakorabea法正确的是______。
A．实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
B．实验时为了平衡摩擦力，需要将长木板右端适当垫高
② 一切物体 都具有惯性。
人教版高中物理必修一 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系(共18张PPT)
F，那物体现在受到的合外力是多少？
2020/8/7
13
答：
1、可以平衡摩擦力来使绳的拉力等于小车的合力 我们将长木板倾斜一定角
度θ，θ应该等于 arctan
，此时物体在斜面上受 到的合力为0.做实验时 无法这么准确，我们只 要把木板倾斜到物体在 斜面上大致能够匀速下 滑（可以根据纸带上的 点来判断）
2020/8/7
6
1．探究加速度与力、质量的关系 2．学会用控制变量法探究物理规律． 3．掌握利用图象处理数据的方法．
2020/8/7
7
1、保持物体m不变，改变力F，测出对 应a，研究a与F的关系
2、保持力F不变，改变物体m，测出对 应a，研究a与m的关系
2020/8/7
8
方案一
2020/8/7
4.2实验：探究加速度 与力、质量的关系
2020/8/7
1
回忆分析
1、回顾牛顿第一定律内容
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态， 除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.一辆跑车与一辆载重大货车停在十字路口，信 号灯绿灯亮时，两辆车同时启动，哪车启动快？
跑车启动快
从运动性质看，两车有什么不同？
2020/8/7
17
结论：a与F成正比，与m成反比
2020/8/7
18
2020/8/7
5
对a、F、m来说，要研究这三者之间的关系，如果 这三个量都改变，我们就无法判断其中一个量改变是因 为哪一个量的变化引起的。所以在研究加速度a与F及m 的关系时，我们应先控制一个参量不变，研究另外两个 参量之间的关系．如在该实验中：
①控制小车的质量m不变，改变小车所受的拉力F，讨 论a与F的关系； ②再控制小车所受的拉力F不变，改变小车的质量m， 讨论a与m的关系．
4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》精品课件(新人教版必修1)
另一种方案
实验器材：
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
实验数据处理:
1、加速度与力的关系
x1/x2
次数
X 1 a1 X 2 a2
F1 F2
1
2
3
0
4
F1/F2
2、加速度与质X 2 a2
M1 M2
M2 M1
1
2
3
实验装置图
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 。
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、如何才能给小车提供一个恒定的 合外力？ 4、如何来测量小车所受的合外力？
例1、如图一个木块正在倾角为θ 为的 三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动 摩擦因数。
N Gsinθ
mg cos N
θ
G
Gcosθ
sin mg sin N mg cos tan cos 问2：如果此时给物体加上一个沿斜面向 下的力F，那物体现在受到的合外 力是多少？
5、如何来平衡摩擦力？ 我们将长木板倾斜一定角度θ，让 tan 此时物体在斜面上 受到的合外力为0。做实验时肯定无法 这么准确，做实验时肯定无法这么准确， 我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大 致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点 来判断）
0
M2/M1
4
谢 谢！
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
思 考
物体的加速度a 可能和哪些因素有关？
m m F1<F2 F1 m1 m2 m1<m2 F
新人教版高中物理必修一课件：4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
〖问题〗 ——如何实现变量控制？
【注】小车加速度的计算式：
a
v
2 2
v12
2s
1-75
6
【小结】探究牛顿第二定律的实验方法 〖方法五〗 ——实验装置如图
①小车位移s——由位置传感器直接自动测出 ②小车运动时间t——由传感器脉冲时间自动给出 〖问题〗 ——如何实现变量控制？
1-75
7
【小结】探究牛顿第二定律的实验方法 【探究实验结论】 ①加速度 a 与物体所受合外力F 成正比。即aF
【注】小车加速度的计算式： a
1-75
2s t2
5
【小结】探究牛顿第二定律的实验方法
〖方法四〗 ——实验装置如图 ①小车附载遮光板的宽度s——由刻度尺直接读出 ②遮光板通过光电门的时间t——由电子计时器测出 ③分别计算出遮光板通过光电门的速度v1、v2 ④两个光电门之间的距离——由气垫导轨一侧刻度尺直接读出
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 9:42:57 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
4-2 实验：探究加速度与力、质量的关系 课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
木板上定滑轮，使牵引小车的细线与木板平行，这样做的目
的( D )
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．保证小车最终能够做匀速直线运动
D．使细线拉力等于小车受到的合力
高中物理
东莞市石竹实验学校
【例2】实验探究加速度与力、质量的定量关系，下列认识正
确的是 ( C )
实验：探究加速度与力、质量的关系
东莞市石竹实验学校
➢ 在m一定时，F越大，a越大；
➢ 在F一定时，m越小，a越大。
高中物理
东莞市石竹实验学校
一、猜想和假设
加速度与力、质量之间可能具有怎
样的定量关系呢？
a与F成正比
a与m成反比
➢ 在m一定时，F越大，a越大；
➢ 在F一定时，m越小，a越大。
高中物理
与F的关系
高中物理
x2
x1 a1
x2 a2
东莞市石竹实验学校
实验方案2：通过位移之比测量加速度之比
高中物理
东莞市石竹实验学校
课堂小结
知识
当受力一定时，物体加速
度大小与它的质量成反比；当
质量一定时，物体加速度大小
与它的受力成正比 。
科学思维与
方法
控制变量法、图像法、
转化思想
高中物理
五、数据分析与处理—a与 F 的关系
桶和沙的
质量
m/kg
0.0084
0.0096
0.0109
0.0121
0.0134
高中物理
拉力
F/N
加速度
a /（m·s-2）
0.0823
0.0941
0.1068
0.1186
的( D )
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．保证小车最终能够做匀速直线运动
D．使细线拉力等于小车受到的合力
高中物理
东莞市石竹实验学校
【例2】实验探究加速度与力、质量的定量关系，下列认识正
确的是 ( C )
实验：探究加速度与力、质量的关系
东莞市石竹实验学校
➢ 在m一定时，F越大，a越大；
➢ 在F一定时，m越小，a越大。
高中物理
东莞市石竹实验学校
一、猜想和假设
加速度与力、质量之间可能具有怎
样的定量关系呢？
a与F成正比
a与m成反比
➢ 在m一定时，F越大，a越大；
➢ 在F一定时，m越小，a越大。
高中物理
与F的关系
高中物理
x2
x1 a1
x2 a2
东莞市石竹实验学校
实验方案2：通过位移之比测量加速度之比
高中物理
东莞市石竹实验学校
课堂小结
知识
当受力一定时，物体加速
度大小与它的质量成反比；当
质量一定时，物体加速度大小
与它的受力成正比 。
科学思维与
方法
控制变量法、图像法、
转化思想
高中物理
五、数据分析与处理—a与 F 的关系
桶和沙的
质量
m/kg
0.0084
0.0096
0.0109
0.0121
0.0134
高中物理
拉力
F/N
加速度
a /（m·s-2）
0.0823
0.0941
0.1068
0.1186
【物理】4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》精品课件(新人教版必修1)
实验须知： 实验须知：
心动
不如行动
1.平衡摩擦力 平衡摩擦力 2.小车开始时要靠近打点计时器 小车开始时要靠近打点计时器 3. 探究 与F关系时，可在小车上放 探究a与 关系时 关系时， 两个50g的钩码 的钩码,F=m’g g=9.8m/s2 两个 的钩码 4.小车质量 小车质量m=187g，各种钩码质 小车质量 ， 量看标注 5.打点计时器打点周期 打点计时器打点周期T=0.02s 打点计时器打点周期
制定实验方案、 制定实验方案、设计实验 1.怎样测量物体的加速度？பைடு நூலகம்怎样测量物体的加速度？ 怎样测量物体的加速度
天平 2.物体的质量用＿＿测量 物体的质量用＿＿测量 物体的质量用＿＿ 实验器材： 实验器材： 小车、打点计时器、纸带、 小车、打点计时器、纸带、 学生电源、一端带滑轮的长木板、 学生电源、一端带滑轮的长木板、细 刻度尺、天平、 线、刻度尺、天平、钩码 3.怎样给小车提供一个恒定的合力？ 怎样给小车提供一个恒定的合力？ 怎样给小车提供一个恒定的合力
研究方法： 研究方法：控制变量法
保持物体的质量不变， 保持物体的质量不变，测量物体在不同 作用下的加速度， 作用下的加速度，分析加速度与合外力 的关系。 的关系。 保持物体所受力合外力相同， 保持物体所受力合外力相同，测量不同 质量的物体在该力下的加速度， 质量的物体在该力下的加速度，分析加 速度与质量的关系。 速度与质量的关系。
F a∝ m
谢谢 再见
第二节
莱阳一中
宋秀君
● 加速度大小与物体受力大小有关 质量一定时，受力越大， 质量一定时，受力越大，其加速度 越大 ●加速度还与物体质量有关 受力一定时，质量越小， 受力一定时，质量越小，其加速度 越大。 越大。 这里的力指物体所受合力
高中物理人教版必修第一册教学课件：4.2实验：探究加速度与力、质量的关系
第四章第二节实验：探究加速度与力、质量的
关系
牛顿第一定律：
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
怎样理解牛顿第一定律
F--迫使“物体运动状态变化”的原因m--抵抗“物体运动状态变化”的本领a--描述“物体运动状态变化”的快慢
探究方法控制变量法
设计方案
•1、应该让小车做怎样的运动？•2、如何测量、改变小车质量？•3、如何提供恒定的外力？并测量它？•4、如何测量（或比较)加速度？•5、如何处理数据？
半定量探究：
利用双层轨道小车探究加速度与力、质量的关系
误差分析
•1、细绳与轨道不平行会造成误差。
•2、上下轨道粗糙程度不同会造成误差。
•3、细绳与滑轮间摩擦力太大造成误差。
•4、平衡摩擦力不够(或过度)造成误差。
•5、由于惯性，小车不能立刻停下造成误差。
定量探究：利用DIS系统探究加速度与力、质量的关系
分工：
1、记录拉力
2、记录小车质量
3、释放与接扶小桶
4、安装配重
合作：
1、汇总数据至表格中.
2、根据图表，讨论总结物理量间的定量关系.
3、你的结论与猜想一致么？
学生实验报告展示
结论：物体加速度a与作用力F成正比，与质量m成反比。
研究性作业
•1、为什么说小桶及载重的重力近似等于小车受到的拉力？在什么条件下，可以近似相等呢？
•2、本实验中只做了一次平衡摩擦力，合适吗？
•3、请思考如何改进仪器和实验方法，继续探究加速度与力和质量的关系。
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