《实验：探究加速度与力、质量的关系》运动和力的关系PPT课件【精选推荐课件】
合集下载
- 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)。
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
七、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 以后是改变小盘和砝码的质量还是改变小车和砝码的质量，都 不需要重新平衡摩擦力． 2．实验中必须使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．作图象时，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．
栏目 导引
五、数据处理
第四章 动和力的关系
1．把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中．
物理量
1
2
3
4
5
6
作用力 F
加速度 a
以 a 为纵坐标、F 为横坐标，根据数据作 a－F 图象，用曲线拟
合测量点，找出规律，分析 a 与 F 的关系．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
2．把不同质量的小车(小车和砝码)在相同力的作用下产生的加
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
[解析] (1)对于盘及盘中砝码，有 mg－T＝ma；对于小车，有 T＝Ma，联立可得 a＝mm＋gM，T＝M＋M mmg，只有当 m≪M 时， 才可认为 T≈mg. (2)平衡摩擦力时，先去掉盘、盘中砝码和细线，只让小车在重 力沿斜面方向的分力作用下向左运动，当小车能匀速运动时， 重力沿斜面方向的分力和摩擦力平衡，故 A 不正确；调好后， 当再次改变小车质量时，无需再平衡摩擦力，B 正确；实验时， 要先接通打点计时器的电源，使打点计时器正常工作，再释放 小车，C 不正确；小车的加速度是通过处理纸带确定的，D 不 正确．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
3．平衡摩擦力：把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移 动其位置，使小车在不挂小盘和砝码的情况下，能沿木板做匀 速直线运动(纸带上相邻点的间距相等)．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
4．测 a、F (1)把小车停在打点计时器处，挂上小盘和砝码，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，纸带 记录了小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码及此时 所挂小盘和砝码的总重力 m1g. (2)保持小车的质量不变，改变小盘中砝码的质量，重复步骤(1)， 多做几次实验，并记录好相应纸带的编号及所挂小盘和砝码的 总重力 m2g，m3g，…
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
实验原理和实验操作 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，小车及车中的砝码的总质量用 M 表 示，盘及盘中的砝码的总质量用 m 表示，小车的加速度可由小 车后拖动的纸带上的由打点计时器打出的点计算得出．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
(3)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，两位同学得到的 a－F 关系分别如图中甲、乙所示(a 是小车的加速度，F 是细线 作用于小车的拉力)．出现以下情况的原因分别是：
甲图：________________________________________________. 乙图：________________________________________________.
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
5．测 a、M (1)保持小车所受的合外力不变，在小车上加砝码，接通电源后 放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带，并在纸带 上标上号码及小车和砝码的总质量 M1. (2)继续在小车上增加砝码，重复步骤(1)，多做几次实验，在每 次实验得到的纸带上标上号码及小车和砝码的总质量 M2， M3，… 6．用公式Δx＝aT2 或 a＝ΔT2x求得小车的加速度 a，将得到的数 据填入相应表格中，以便进行数据验证．
(1)当 M 与 m 的大小关系满足________时，才可以认为细线对 小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力． (2)一组同学在保持盘及盘中的砝码质量一定的情况下，探究加 速度与小车质量的关系．以下做法正确的是( ) A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细线绕过定滑轮系 在小车上 B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 D．用天平测出 m 和 M，之后可直接用公式 a＝mMg求出小车运 动的加速度
控制砝码和小盘的质量不变即力 分析加速度 a 与 M 的关系
F 不变，改变小车的质量 M
栏目 导引
三、实验器材
第四章 运动和力的关系
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、重物、夹子、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．测质量：用天平测量小盘的质量 m0 和小车的质量 M0. 2．安装器材：按如图所示将实验器材安装好(小车上不系绳)．
速度大小填在表中．
物理量 质量 M
1
2
3
4
5
6
1 M
加速度 a
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
以 a 为纵坐标，分别以 M 和M1 为横坐标，根据数据作 a－M 图 象和 a－M1 图象，分析 a 与 M 的关系．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
3．实验结论 (1)保持物体质量不变时，物体的加速度 a 与所受力 F 成正比． (2)在力 F 不变时，物体的加速度 a 与质量 M 成反比．
第2节 实验：探究加速度与力、质量的关系
第四章 运动和力的关系
一、实验目的 1．学会用控制变量法探究物理规律． 2．探究加速度与力、质量的关系． 3．掌握利用图象处理数据的方法．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
二、实验思路 采用控制变量法，在探究加速度与力、质量三者关系时，
先让其中一个量保持不变来探究其他两个量之间的关系. 控制小车的质量 M 不变 分析加速度 a 与力 F 的关系
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
六、误差分析 1．系统误差：本实验用小盘和砝码的总重力 mg 代替小车的拉 力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力．小 盘和砝码的总质量越接近于小车的质量，误差越大；反之，小 盘和砝码的总质量越小于小车的质量，由此引起的误差就越 小．因此，要求小盘和砝码的总质量远小于小车的质量是为了 减小因实验原理不完善而引起的误差． 2．偶然误差：摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间 距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差．
第四章 运动和力的关系
七、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 以后是改变小盘和砝码的质量还是改变小车和砝码的质量，都 不需要重新平衡摩擦力． 2．实验中必须使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．作图象时，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．
栏目 导引
五、数据处理
第四章 动和力的关系
1．把小车在不同力作用下产生的加速度填在表中．
物理量
1
2
3
4
5
6
作用力 F
加速度 a
以 a 为纵坐标、F 为横坐标，根据数据作 a－F 图象，用曲线拟
合测量点，找出规律，分析 a 与 F 的关系．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
2．把不同质量的小车(小车和砝码)在相同力的作用下产生的加
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
[解析] (1)对于盘及盘中砝码，有 mg－T＝ma；对于小车，有 T＝Ma，联立可得 a＝mm＋gM，T＝M＋M mmg，只有当 m≪M 时， 才可认为 T≈mg. (2)平衡摩擦力时，先去掉盘、盘中砝码和细线，只让小车在重 力沿斜面方向的分力作用下向左运动，当小车能匀速运动时， 重力沿斜面方向的分力和摩擦力平衡，故 A 不正确；调好后， 当再次改变小车质量时，无需再平衡摩擦力，B 正确；实验时， 要先接通打点计时器的电源，使打点计时器正常工作，再释放 小车，C 不正确；小车的加速度是通过处理纸带确定的，D 不 正确．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
3．平衡摩擦力：把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反复移 动其位置，使小车在不挂小盘和砝码的情况下，能沿木板做匀 速直线运动(纸带上相邻点的间距相等)．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
4．测 a、F (1)把小车停在打点计时器处，挂上小盘和砝码，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，纸带 记录了小车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码及此时 所挂小盘和砝码的总重力 m1g. (2)保持小车的质量不变，改变小盘中砝码的质量，重复步骤(1)， 多做几次实验，并记录好相应纸带的编号及所挂小盘和砝码的 总重力 m2g，m3g，…
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
实验原理和实验操作 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，小车及车中的砝码的总质量用 M 表 示，盘及盘中的砝码的总质量用 m 表示，小车的加速度可由小 车后拖动的纸带上的由打点计时器打出的点计算得出．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
(3)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，两位同学得到的 a－F 关系分别如图中甲、乙所示(a 是小车的加速度，F 是细线 作用于小车的拉力)．出现以下情况的原因分别是：
甲图：________________________________________________. 乙图：________________________________________________.
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
5．测 a、M (1)保持小车所受的合外力不变，在小车上加砝码，接通电源后 放开小车，用纸带记录小车的运动情况；取下纸带，并在纸带 上标上号码及小车和砝码的总质量 M1. (2)继续在小车上增加砝码，重复步骤(1)，多做几次实验，在每 次实验得到的纸带上标上号码及小车和砝码的总质量 M2， M3，… 6．用公式Δx＝aT2 或 a＝ΔT2x求得小车的加速度 a，将得到的数 据填入相应表格中，以便进行数据验证．
(1)当 M 与 m 的大小关系满足________时，才可以认为细线对 小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力． (2)一组同学在保持盘及盘中的砝码质量一定的情况下，探究加 速度与小车质量的关系．以下做法正确的是( ) A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细线绕过定滑轮系 在小车上 B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 D．用天平测出 m 和 M，之后可直接用公式 a＝mMg求出小车运 动的加速度
控制砝码和小盘的质量不变即力 分析加速度 a 与 M 的关系
F 不变，改变小车的质量 M
栏目 导引
三、实验器材
第四章 运动和力的关系
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、重物、夹子、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．测质量：用天平测量小盘的质量 m0 和小车的质量 M0. 2．安装器材：按如图所示将实验器材安装好(小车上不系绳)．
速度大小填在表中．
物理量 质量 M
1
2
3
4
5
6
1 M
加速度 a
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
以 a 为纵坐标，分别以 M 和M1 为横坐标，根据数据作 a－M 图 象和 a－M1 图象，分析 a 与 M 的关系．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
3．实验结论 (1)保持物体质量不变时，物体的加速度 a 与所受力 F 成正比． (2)在力 F 不变时，物体的加速度 a 与质量 M 成反比．
第2节 实验：探究加速度与力、质量的关系
第四章 运动和力的关系
一、实验目的 1．学会用控制变量法探究物理规律． 2．探究加速度与力、质量的关系． 3．掌握利用图象处理数据的方法．
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
二、实验思路 采用控制变量法，在探究加速度与力、质量三者关系时，
先让其中一个量保持不变来探究其他两个量之间的关系. 控制小车的质量 M 不变 分析加速度 a 与力 F 的关系
栏目 导引
第四章 运动和力的关系
六、误差分析 1．系统误差：本实验用小盘和砝码的总重力 mg 代替小车的拉 力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力．小 盘和砝码的总质量越接近于小车的质量，误差越大；反之，小 盘和砝码的总质量越小于小车的质量，由此引起的误差就越 小．因此，要求小盘和砝码的总质量远小于小车的质量是为了 减小因实验原理不完善而引起的误差． 2．偶然误差：摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间 距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差．