高一物理：4.2-探究加速度与力、质量的关系PPT教学课件
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人教版必修1课件：4.2实验探究加速度与力、质量的关系PPT
持不变
C、物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用
D、物体的运动状态改变时，物体所受的外力也会随之
发生变化
BC
小结：
1、力是物体产生加速度的原因
2、实验方法：控制变量法
3、实验结论：
aF
a 1
m
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。
体的受力，分析加速度与力的关系
2、实验数据分析：设计表格，做a—F图像。
实验
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 关 0.15 系
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
m1 /kg -1 2.50 2.00 1.33 1.00 0.83
实
验
结
论 ：
实验结论：物体所受合力不变时，
加 加速度与物体的质量成反比。
速
度 与
a 1
质
m
量
的
关
系
三、制定实验方案时的两个问题 1、怎样测量（或比较）物体的加速度?
其实，在这个实验中也可不测加速度的具体数值。
2、怎样提供和测量物体所受的恒力?
请同学们自己确定探究方案，进行实验、作出图象，进行分析、 形成结论.
四、参考案例
案例一：
砝 码
打点计时器
电源
四、参考案例
案例一： 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
人教版高中物理必修一4.2探究加速度与力、质量的关系(共14张PPT)优品课件
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
钩码的总重力 mg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
线、砝码、钩码。利用频闪照相，拍下小 车运动情况进行分析，求出加速度a 。
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
跟作用力的方向相同。——牛顿第二
定律
aF
比例系数
a 1 m
F=kma
课后思考
• 《问题与练习》P77 、T1
无论有多困难，都坚强地抬头挺胸，人生 场醒悟，不要昨天，不要明天，只要今天 在当下，放眼未来。人生是一种态度，心 然天地宽。不一样的你我，不一样的心态 一样的人生活在人类世界，没有任何一个 以是高枕无忧，没有哪一个人能够永远的 风顺，但是，遇到挫折没关系，应该打起 善待一切，安安静静的能够坦然的面对， 身的坚强与否完全有可能就决定了你的最 成败。也许你想成为太阳，可你却只是一 辰；也许你想成为大树，可你却是一棵小 于是，你有些自卑。其实，你和别人一样
5 0.50 0.751
如何更直 观地处理 数据？
关 0.15 系
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 F/ N
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。
人教版高中物理必修1第四章4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系课件(共21张PPT)(优质版)
3
物体的加速度a与所受到的合外力F、物 体质量m有怎样的定量关系？
研究方法： 保持m不变，研究a 与F的关系; 保持F不变，研究a与m的关系。
2020/3/24
4
明确几个问题:
1.怎么设计这个实验?
1.测量哪些量?
a、F、m
m：天平
a: 2.怎么测量?
F: 求出物体所 受的合力
2.如何由实验得出结论?
2020/3/24
9
实验步骤: 1.用天平测出小车的质量。
2.安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿 过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。
3.控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码 质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车， 测出一组数据。
4.改变钩码质量，多测几组数据。
数据处理： m不变时，a与F关系； F不变时，a与m关系。
2020/3/24
5
实验设计: 参考方案一:用打点计时器探究
F
FN f
G
小车: 研究对象,可用天平称其质量
打点计时器:测量小车运动过程中的加速度
2020/3/24
钩码:重力提供拉力 合力F=?
6
方案1：
有摩擦力影响
2020/3/24
7
平衡摩擦力：
at
2
对应 仪器
v2 v02 2ax
打点计时器 光电门
2020/3/24
2.间接比较
v0
0,
x
1 2
at 2
a
2x t2
控制运动时间t相同
a与x成正比,用x比 较a的大小
21
。2. 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多，奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！4. 世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人，我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程，我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步，因为没有谁会像你一样清楚和在乎自己 的梦想。9. 时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折，一些困难，那韩智华就是我们 的榜样，永不认输，因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空，瞧，成功就在挫折背后向我们招手，成功就是在努力的路上，“成功就在努力的路上”！让我们记住这句话，向美好的明天走去。13. 销售世界上第一号的产品——不是汽车，而 是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天，以至于忘记自己从哪里来，要到哪里去。生命不是一场速度赛跑，她不是以数量而是以质量来计算，知道你停止努力的那 一刻，什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。21. 多对自己说“我能行，我一定可以”，只有这样才不 会被“不可能”束缚，才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知，一切被安排好反而无味——坚信朝着目标，一步一步地奋斗，就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人，未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任 何事情。25. 无论什么思想，都不是靠它本身去征服人心，而是靠它的力量；不论靠思想的内容，而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗，这 就是你要努力的理由。28. 有很多人都说：平平淡淡就福，没有努力去拼博，又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生，不要抱怨，不要沮丧，笑一笑吧，一切都会过去的。30. 外在压力增加时，就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生，没有了怨言，也就不会有哀愁。一个人有了希望，就会对生活充满信心，只要你用美好的心灵看世界，总是以乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨，今天刮了风，明天太 阳就出来了。34. 是的，成功不在于结果，更重要的是过程，只要你努力过，拼搏过，也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过程，至少，你不会为此而后悔。35. 每一天的努力，以后只有美好的未来。每一天的坚持，换来的是明天的辉 煌。36. 青年最要紧的精神，是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟，无衔之马，飘荡奔逸，何所底乎？--王守仁39. 拿望远镜看别人，拿放大镜看自己。 40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志，第二要有识，第三要有恒。——曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里，去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来，我们是创造未来，加油，努力奋斗。 44. 人生如画，一笔一足迹，一步一脚印，有的绚丽辉煌，有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后，你必须拿你的力量和技能，自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。
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．
高中物理必修一：4.2探究加速度与力、质量的关系 课件 (共16张PPT)
拉力一定：桶和砝码的质量不要变； 改变小车的质量：小车质量200g，放入不同数量的钩 码，钩码质量50g； 测相应加速度：光电门计时器测时 间，算出加速度。
桶和砝码总质量 m(g) 合力F(N) 过光电门时间 Δt(m源自) 加速度a(m/s2)10
15
20 0.20 11.3 0.78
25 0.25 10.0 1.00
0.40 13.90 0.52
0.45 14.60 0.47
车和钩码总质量 M(kg) 过光电门时间 Δt(ms) 加速度a(m/s2) 1/M(kg-1)
0.20 9.80 1.04 5
0.25 10.80 0.86 4
0.30 12.00 0.69 3.33
0.35 12.20 0.67 2.86
0.40 13.90 0.52 2.5
0.45 14.60 0.47 2.22
a∝1/M
M一定，a∝F
F一定，a∝1/M
每辆F1赛车都有着超强的动力装置，所能提供 的动力是普通轿车的几倍；而车身质量却只有 500kg左右，约是普通家庭轿车的一半，这样一 辆赛车从静止加速到时速100公里只需短短的2.3 秒。
探究加速度与力、质量的关系
控制变量法 M一定，研究a与F的关系 F一定，研究a与M的关系
F拉
f
F合=F拉-f
30 0.30 9.3 1.16
0.10 14.3 0.49
0.15 13.3 0.57
a∝F
车和钩码总质量 M(kg) 过光电门时间 Δt(ms) 加速度a(m/s2) 1/M(kg-1)
0.20 9.80 1.04
0.25 10.80 0.86
0.30 12.00 0.69
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)
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
合外 力保 持不 变
质量保 持不变
探 究 保持物体的质量不变，测量物体在不同的力 加 作用下的加速度，分析加速度与力的关系
速 小车质量M=300g,小车上砝码质量m=0 g,小盘质量M’1=0 g
度 与 力
次 数
小车1 盘中砝码(M’+m’1)/
质量 g (表示F1大
小车2 位移 盘中砝码 (M’+m’2)/ x1/c 质量 g (表示F2大
5 0.50 0.751
如何更直 观地处理 数据？
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
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
5
300
高中物理人教版必修1实验：探究加速度与力、质量的关系 课件PPT
F越大，a越大 m越大，a越小
一、制定计划 (研究方法：控制变量法)
1.a与F的关系 基本思路：保持m不变，测量物体在不同的力的作 用下的a, 分析a与F的关系
数据处理：
编号
1
2
3
4
F
a
编号
1
2
3
4
F/N
a/m·s-2
a
O
F
一、制定计划
2.a与m的关系 基本思路：保持F不变，测量不同质量的物体在同 一个力的作用下的a, 分析a与m的关系 数据处理：
编号
1
2
3
4
m
a
编号
1
2
3
4
1/m
a
a
a
. . ..
.. ..
O
m
O
1/m
3.三个问题 （1）物体的a如何测量？
（2）如何提供并测量物体所受的恒力？
（3）如何提供不同质量的物体？
3.三个问题 （1）物体的a如何测量？
3.三个问题 （1）物体的a如何测量？ T=0.1s
. . . . . . . 0 1 2
B.连接砝码和小车的细绳应跟长木板保持平行
C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动
D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再 释放小车
2.下列说法正确的是（ B ）
A在探究加速度与质量的关系时，只需测量一次，记录 一组数据即可
B在探究加速度与质量的关系时，为了更直观判断两者 间的关系，应做a-1/m图像 C在探究加速度与力的关系时，只需测量一次，记录一 组数据即可
D在探究加速度与力的关系时，做a-F图像应该用折线 将所描绘的点依次连接
新人教版物理必修一 4.2 探究加速度与力和质量的关系 课件(共59张PPT)
• 7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021年11月3日星期三9时40分45秒09:40:453 November 2021
• 8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。上午9时40分45秒上午9时40分09:40:4521.11.3
实验装置图
例：
θ
平衡摩擦力 将长木板不带滑轮一端适当垫高，使 小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦 力平衡。 怎样就算平衡好摩擦力了？
xx21
1
aa12
2
3
4
F
F2 / F1
思考：
为什么x2 /x1可以表示小车2的a？
为什么F2 / F1可以表示小车2的F?
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
小车质量M=300g,小盘质量M’6= g,盘中砝码质量m5’0 =
g
次 车上砝 数 码m1
位 移x
钩码 数目
位 移x
小车1 1 0.11 1 0.11 2 0.23
小车2 2 0.23 3 0.34 3 0.35
【解析】 由于两小车的运动可近似看成是初速度为零的匀加
速运动，两个小车运动的时间t相同，由位移公式x＝at2可知，加 速度和位移成正比关系，也就是说，要知道加速度和力的关系
怎样，只需得出位移和力的关系．由第一组数据可以知道，拉力之 比为1∶2，在误差允许的范围内，位移之比为，近似为1∶2.同样分 析另外两组数据，会得出同样的结论，即拉力和位移成正比，也就是 说加速度和力成正比关系．
这说明木板倾角过大．木板的倾角越大，小车获得的动力就越大，越 容易出现甲、乙两图所对应的情况，因此选项A正确．丙、丁两图中， 当加速度a＝0时外力F>0，即拉力不为零时加速度却仍为零，这说明还 有摩擦力没有平衡掉，因此木板倾角过小，选项 D正确．
• 8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。上午9时40分45秒上午9时40分09:40:4521.11.3
实验装置图
例：
θ
平衡摩擦力 将长木板不带滑轮一端适当垫高，使 小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦 力平衡。 怎样就算平衡好摩擦力了？
xx21
1
aa12
2
3
4
F
F2 / F1
思考：
为什么x2 /x1可以表示小车2的a？
为什么F2 / F1可以表示小车2的F?
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
小车质量M=300g,小盘质量M’6= g,盘中砝码质量m5’0 =
g
次 车上砝 数 码m1
位 移x
钩码 数目
位 移x
小车1 1 0.11 1 0.11 2 0.23
小车2 2 0.23 3 0.34 3 0.35
【解析】 由于两小车的运动可近似看成是初速度为零的匀加
速运动，两个小车运动的时间t相同，由位移公式x＝at2可知，加 速度和位移成正比关系，也就是说，要知道加速度和力的关系
怎样，只需得出位移和力的关系．由第一组数据可以知道，拉力之 比为1∶2，在误差允许的范围内，位移之比为，近似为1∶2.同样分 析另外两组数据，会得出同样的结论，即拉力和位移成正比，也就是 说加速度和力成正比关系．
这说明木板倾角过大．木板的倾角越大，小车获得的动力就越大，越 容易出现甲、乙两图所对应的情况，因此选项A正确．丙、丁两图中， 当加速度a＝0时外力F>0，即拉力不为零时加速度却仍为零，这说明还 有摩擦力没有平衡掉，因此木板倾角过小，选项 D正确．
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• A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑 轮拴在小车上
• B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行 • C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动 • D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源
再释放小车
2020/10/16
11
• 例2.在“探究加速度与力、质量的关系”的试验中。
• （1）．某小组得到一条打点的纸带，相邻计数点间 的时间间隔为T，且间距S1、S2、S3、S4、S5、S6已 测出，如下图所示，计数点D点瞬时速度的表达式为
F
f
G
小车: 研究对象,可用天平称其质量
打点计时器:测量小车运动过程中的加速度
？ 钩码:重力提供拉力 G钩码= F合
平衡摩擦力：
FN f
G1
在小车不挂钩码时，将长木板倾斜 ， 轻推小车，若小车能在斜面上做匀速
运动，表示摩擦力已经与重力沿斜面 下滑的分力平衡了。
G G1平衡摩擦力f。
只有当小车质量远大于钩码质量时，钩码的重力才 近似等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力F
谢谢大家！本文档为精心编制而成，您可以在下载后自由修改和打印，希望下载对您有帮助！
4.2 实验:探究加速度 与力、质量的关系
主备人：
学习目标: 1.体会控制变量法的应用 2.理解探究加速度，质量，力三者关系的实验方案 的原理 3.掌握测量加速度的方法，会用图像法处理实验数 据，能进行误差分析
实验原理：
物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎 样的定量关系？
研究方法：控制变量法
• ___V_D=_(_S_2+_S_3_)_/_2_T__________，
• 物体加速度的表达式为 • __a_=_(_S_6+_S_5_+_S_4-_S_3_-_S_2-_S_1_)/_9_T_2_______。
S1
S2
S3
S4
S5
S6
AA
BB
CC
DD
EE
FF
2020/10/16
GG
12
• （2）.另一小组在试验中得到了如下一组实验数据
保持m不变，研究a 与F的关系;
保持F不变，研究a与m的关系。
m一定， a与F成正比，a∝ F
F一定，
a
a与m成反比，
a
a∝
1 m
a
1
F
m
m
实验仪器：
• 打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附 有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低 压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码．
2020/10/16
3
FN
0 0.5 1.01.5 2.0 2.5
结论：
F一定时， a与m成反比
a∝1/m
1 m
/kg
-1
注意事项：
• 1．平衡摩擦力：①将打点计时器固定在被垫高的
一端；②小车前不能施加任何牵引力（不能连接细 线和勾码）③小车后连接一条纸带④先接通电源再 轻推小车。
• 2．不重复平衡摩擦力．
• 3．实验条件：每条纸带必须在满足小车的质量远 大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．此时
实验步骤:
1.用天平测出小车的质量。
2.安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿 过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。
3.控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码 质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车， 测出一组数据。
4.改变钩码质量，多测几组数据。
5.控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。
小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．
• 4. 拉动小车的细线必须与木板平行.
• 5．一先一后：改变拉力或小车质量后，每次开始
时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源， 再释放小车．
2020/10/16
9
实验误差分析：
1.未平衡摩擦力，或平衡摩擦力时，长木板倾角过 大或过小
2.小车质量不是远大于钩码质量 3.测量误差：
刻度尺测量纸带各点距离，天平测量质量，
a/m·s -2力
2020/10/16
F/N
没有平衡摩擦力 或平衡摩擦力时倾 角过小
F/N
平衡摩擦力时 长木板倾角过大
10
随堂练习：
• 例1．在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动
定律”的实验时，下列说法中正确的是(BCD )
• ③.从图中可以发现试验操作中存在的问题可 能是（ AC ）
• A.试验中没有平衡摩擦力
• B.试验中平衡摩擦力时木板的倾角过小
• C.试验中平衡摩擦力时木板的倾角过大
• D.试验中小车的质量发生了变化
2020/10/16
14
THANKS
FOR WATCHING
演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
数据处理：加速度与力的关系
当小车质量m不变时
如何更直观地处 理数据？
0.75 a/m·s -2
0.60
0.45
结论：
0.30
m一定时，a与F成正比
0.15
a∝F
0 0.1 0.2 0.30.40.5
F/ N
数据处理：加速度与质量的关系
当拉力F不变时
a/m·s -2
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
①请在下图所示的坐标中画出a-F图像。
1.2 a/m·s-2
0.9
0.6
0.3
0 2020/10/16 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 F/N
13
• ②.在只探究加速度与力的关系时，实验要 满足什么前提：
• __保__持__研__究_对__象__的__质__量_一__定______________
• B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行 • C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动 • D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源
再释放小车
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• 例2.在“探究加速度与力、质量的关系”的试验中。
• （1）．某小组得到一条打点的纸带，相邻计数点间 的时间间隔为T，且间距S1、S2、S3、S4、S5、S6已 测出，如下图所示，计数点D点瞬时速度的表达式为
F
f
G
小车: 研究对象,可用天平称其质量
打点计时器:测量小车运动过程中的加速度
？ 钩码:重力提供拉力 G钩码= F合
平衡摩擦力：
FN f
G1
在小车不挂钩码时，将长木板倾斜 ， 轻推小车，若小车能在斜面上做匀速
运动，表示摩擦力已经与重力沿斜面 下滑的分力平衡了。
G G1平衡摩擦力f。
只有当小车质量远大于钩码质量时，钩码的重力才 近似等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力F
谢谢大家！本文档为精心编制而成，您可以在下载后自由修改和打印，希望下载对您有帮助！
4.2 实验:探究加速度 与力、质量的关系
主备人：
学习目标: 1.体会控制变量法的应用 2.理解探究加速度，质量，力三者关系的实验方案 的原理 3.掌握测量加速度的方法，会用图像法处理实验数 据，能进行误差分析
实验原理：
物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎 样的定量关系？
研究方法：控制变量法
• ___V_D=_(_S_2+_S_3_)_/_2_T__________，
• 物体加速度的表达式为 • __a_=_(_S_6+_S_5_+_S_4-_S_3_-_S_2-_S_1_)/_9_T_2_______。
S1
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CC
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• （2）.另一小组在试验中得到了如下一组实验数据
保持m不变，研究a 与F的关系;
保持F不变，研究a与m的关系。
m一定， a与F成正比，a∝ F
F一定，
a
a与m成反比，
a
a∝
1 m
a
1
F
m
m
实验仪器：
• 打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附 有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低 压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码．
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FN
0 0.5 1.01.5 2.0 2.5
结论：
F一定时， a与m成反比
a∝1/m
1 m
/kg
-1
注意事项：
• 1．平衡摩擦力：①将打点计时器固定在被垫高的
一端；②小车前不能施加任何牵引力（不能连接细 线和勾码）③小车后连接一条纸带④先接通电源再 轻推小车。
• 2．不重复平衡摩擦力．
• 3．实验条件：每条纸带必须在满足小车的质量远 大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．此时
实验步骤:
1.用天平测出小车的质量。
2.安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿 过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。
3.控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码 质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车， 测出一组数据。
4.改变钩码质量，多测几组数据。
5.控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。
小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．
• 4. 拉动小车的细线必须与木板平行.
• 5．一先一后：改变拉力或小车质量后，每次开始
时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源， 再释放小车．
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实验误差分析：
1.未平衡摩擦力，或平衡摩擦力时，长木板倾角过 大或过小
2.小车质量不是远大于钩码质量 3.测量误差：
刻度尺测量纸带各点距离，天平测量质量，
a/m·s -2力
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没有平衡摩擦力 或平衡摩擦力时倾 角过小
F/N
平衡摩擦力时 长木板倾角过大
10
随堂练习：
• 例1．在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动
定律”的实验时，下列说法中正确的是(BCD )
• ③.从图中可以发现试验操作中存在的问题可 能是（ AC ）
• A.试验中没有平衡摩擦力
• B.试验中平衡摩擦力时木板的倾角过小
• C.试验中平衡摩擦力时木板的倾角过大
• D.试验中小车的质量发生了变化
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数据处理：加速度与力的关系
当小车质量m不变时
如何更直观地处 理数据？
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0.60
0.45
结论：
0.30
m一定时，a与F成正比
0.15
a∝F
0 0.1 0.2 0.30.40.5
F/ N
数据处理：加速度与质量的关系
当拉力F不变时
a/m·s -2
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
①请在下图所示的坐标中画出a-F图像。
1.2 a/m·s-2
0.9
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0.3
0 2020/10/16 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 F/N
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• ②.在只探究加速度与力的关系时，实验要 满足什么前提：
• __保__持__研__究_对__象__的__质__量_一__定______________