探究加速度与力质量的关系ppt解析

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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)。

人教版高中物理《实验探究加速度与力、质量的关系》PPT(实用课件)名师课件

实验：探究加速度与力、质量的关系
新知导入
知识回顾 1、牛顿第一定律的内容是什么？
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、惯性与质量的关系是什么？Байду номын сангаас
质量是惯性大小的唯一量度，质量越大惯性越大。
最新版本说课稿人教版高中物理《实验探究加速度与力、质量的关系》P PT(实用课件) 名师pp t课件（优选）
新知讲解
（1）加速度与力的关系保持物体的质量不变，测量不同力下的加速度，分析加速度
与力的关系。（2）加速度与质量的关系
保持物体受力不变，测量不同质量下的加速度，分析加速度与质量的关系。
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新知讲解
（2）力的测量现实中，仅受一个力作用的物体几乎不存在，所以实验中作用
力F的含义可以是物体所受的合力。那么，如何测小车所受合外力F合？我们通过下面具体实验来说明。
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人教版必修一 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系(共30张PPT)

方案三：课本上参考案例中的实验方案
Ｆ
小车
夹子
Ｆ
小车
由于两小同时启动、同时停止,故运动时间相同
只需验证：
m一定时： F一定时：
x1 F1 x2 F2
x1 m2 x2 m1
（） a1 F1 a2 F2
（） a1 m2 a2 m1
m
光滑水平面
F
例六、(09台州)如图所示，在探究加速度与力、质
由乙图中游标卡尺测得遮光条的宽度d. 该实验小组在做实验
时，将滑块从甲图所示位置由静止释放，由数字计时器可以
读出遮光条通过光电门1的时间Δ t1，遮光条通过光电门2的时间Δ t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝____，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝___，则滑块的加速度的表达式a＝_____.(以上表达式均用字母表示)
4.22 cm，sBC＝4.65 cm，sCD＝5.08 cm，sDE＝5.49 cm，
sEF＝5.91 cm，sFG＝6.34 cm.已知打点计时器的工作频
率为50 Hz，则小车的加速度a＝________m/s2(结果保留
两位有效数字)．
0.42
图乙
例四、(2012·舟山模拟)在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中：
实验次数
车号
小车质量（g）
码盘质量（g）
车中砝码质量（g）
盘中砝码质量（g）
小车位移（cm）
1
甲乙
50 50
10 10
0 0
0
15
10
30
2
甲乙
50 50
10 10
0 50

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》运动和力的关系PPT

请在图丙中画出 a-m1 图线，并依据图线求出小车加速度 a 与质量倒数m1 之间的关系式是________。
(3)保持小车质量不变，改变槽码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度 a 随合力 F 变化的图线，如图丁所示。该图线不通过原点，请你分析其主要原因是______________________ ____________________________________________________。
应作 a-m1A图像，故选项 D 正确。 (2)利用逐差法可得：s4＋s3－s2－s1＝4aT2，解得 a＝s4＋s34－T2s2－s1＝40×.0204.081 m/s2＝0.62 m/s2。 (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。
解析：(1)用逐差法计算加速度大小为 a＝x4＋4x×3－2xT2－2 x1＝1.00 m/s2。 (2)根据题目提供的小车加速度 a 与质量 m 对应的倒数m1 的有关数据，可在坐标系中描出 8 个对应点，用一条直线“连接”各点，使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点
大致均匀分布在直线的两侧，得到的
实验次数 1
物理量
2 3 4 5 678
小车加速度 a/(m·s－2)
1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量 m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67

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

高中物理必修一课件：探究加速度与力、质量的关系 (共23张PPT)

四.得出探究结论
物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．
加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同．
五. 对探究过程的反思．
1. 在实验中，小车包括砝码的质量为什么要远
大于砂和砂桶的总质量。
a 2.实验前为什么要平衡摩擦力？应当如何平衡摩
擦力？
3.a-F图线出现截距的原因和调整方法是什么？
物体受力一定时，它的质量越大，加速度越小．
思考:
1、如何同时研究a、F合、m三者之间的关系呢？
——控制变量法
2、如何测量加速度a？需什么器材？
Ø探究过程 Ø课件演示1 Ø课件演示2 Ø课件演示3
一.探究思路控制变量法
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021 7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021 8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/222021/11/222021/11/222021/11/22

必修探究加速度与力、质量的关系(共7张PPT)[优秀课件][优秀课件]

判断标准：轻推小车，小车在没有小盘（及砝码）牵引时能沿长木板做匀速运动
实验方案
合外力保持不变
质量保持不变
保持物体的质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系
小车质量M= 30g0,小车上钩码质量m= 0g,小盘质量M’1=0 g
次数
小车1
盘中砝码(M’+m’ 质量 1)/g (表示
小车质量M=300g,小盘质量M’6= g,盘中砝码质量m5’0 =
g
次车上钩码数质量
m1/g
小车1 (M+m1) /g
1
小车1质量
2 100
M1
3
4
位移车上钩码 x1/cm质量
m2/5g0
小车2 (M+m2) /g
位移 x2/c m
150
小车2质量 M2
200
250
300
a
x2 /x1
0
近似：当砝码及盘远远小于小车的质量时，近似认为小车所受拉力等于砝码及盘的重力！
2、怎样提供并测量物体所受的恒力F（合
外力） ?
m
水平面
增减砝码及盘质量以改变F
思考2：这里的F（合外力）本质上指的是小车所受的拉力大小吗？
斜面法平衡摩擦力
平衡摩擦力：小车重力沿木板方向的分力
与木板和小车间摩擦力平衡
次 M2 数 M1
1 2 3 4
xx21
M1 M2
aa12
m1 M21 / M12
其方案二：小车、打点计时器、纸带、一端
他带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻
方度尺、天平为器材，研究小车运动。
案
用天平测出

探究加速度与力、质量的关系优质课件PPT

问1：如何为小车提供一个恒定合外力？
问2：如何测量恒定合外力？
问3：如何测量小车拉力？
当桶和桶中物体的质量远小于小车质量，桶和桶中物体的总重力近似等于小车拉力
练1
实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理一组是 _
• A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g • B．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g • C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g • D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
如何获得更大的加速度？
加速度和哪些因素有关？ 1、合外力 2、质量
探究加速度与力、质量的关系
？猜测：
? a
F
控制M不变，探究a与F的关系
控制变量法
? a
M
控制F不变，探究a与M的关系
2.设计实验
1.测量哪些量?
a、F、M
2.怎么测量?
研究对象：小车
M：天平 a: 打点计时器
F:
怎样为小车提供一个恒定合外力，并能被测量？
（1）按实验装置图把实验器材安装好
（2）平衡摩擦力（3）把细绳系在小车上，打点后，取下纸带，并
标注牵引力（4）保持小车质量不变，在桶中放入质量为m1
的小物体，重复上述实验
3.实验过程加速度 a 与物体的质量 M 的关系
（1）按实验装置图把实验器材安装好
（2）平衡摩擦力（3）把细绳系在小车上，打点后，取下纸带，
实验结论：
1、M一定，加速度a与F的定量关系：
aF
2、F一定，加速度a与M的定量关系:

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难
F 1 0.13
V1
V2
t
0.172 0.6250 1.44
a 0.314
点 2 0.23 0.333 0.8333 0.98 0.513
突破
3 0.33 4 0.43
0.357 1.0000 0.85 0.444 1.1074 0.72
0.755 0.917
5 0.53 0.500 1.2500 0.65 1.147
进一步交流、讨论
对学生探究实验装置的分析：
打点计时器小车纸带
钩码
思考讨论：
1.测量那些量？ MaF
2.怎么测量？天平、打点计时器、
求小车的合力
3.如何由实验得出结论?
M不变时，a与F关系； F不变时，a与M关系。
※分析小车受力：
FN
f
F
影响a的是那些力？
G
F和f
※师生交流突破难点
1.怎样平衡摩擦力？
2.在什么条件下可认为 mg≈F？
适度倾斜滑板 M ＞＞ m
1．某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/(m·s－2)
0.11
0.19
0.29
0.40
0.51
(1)根据表中的数据在图实－4－9所示的坐标中作出a－F图象；
借助图像
a
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
系列1
0.6
0.4
0.2
0
M
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
想一想：
由这个图像你能得出什么结论？
a与M成反比
研究a与1/M的数据
难点突
M
1/M
V1
V2
t
a
1 0.64 1.56 0.407 0.949 0.92 0.593
实验验证
研究方法：
分组讨论：如何研究a、F、M
之间的关系？ ※ 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。
特别提醒
控制变量法
第一课时：气垫导轨实验第二课时：小车滑板实验
气垫导轨的简单介绍（视频）
数字计时器
光电门
如
何
测
量
需要测量三个物理量：a、F、M
滑
块
介绍光电门、
1、完成实验报告 2、认真阅读本节课教材
设计意图：通过这个习题，让学生巩固实验过程中处理数据的方法和技巧，加深学生的理解。
(2)图象的斜率的物理意义是_________________； (3)图象(或延长线)与F轴的截距的物理意义是___________； (4)小车和砝码的总质量为________ kg.
解析：(1)选取适当的标度，作出a－F图象如图所示．
学生
如何处理
讨论：数据？
借助图像
a
1.4
1.2
1
0.8 系列1
0.6
0.4
0.2
0
F
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
▲加速度a力 F成正比
设计意图：通过数据的处理，让学生更加直观的感受到a 与F之间的关系，同时培养学生利用数学方法处理物理问题的能力。
演示实验的两大步骤：
• 1.探究a与F的关系（M不变） • 2. 探究a与M的关系（F不变）
(2)由F＝Ma得a＝F/M ，可见图象的斜率为小车和砝码的总质量的倒数．
(3)图象与F轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力，也即是小车受到的阻力，大小为0.1 N.
(4)由图可知图线斜率k＝1(kg－1)，由k＝ 1/M可得：M＝1 kg.
小结：
通过本节课的学习，我们帮助同学们扫清了运用试验方法对a与F、M的关系进行自主探究时可能碰到的障碍。进行实验设计时需要控制变量法，实验数据处理时需要用图像法和换元法。圆满完成了本节课的教学任务。
思考：
卡车动力很强，为何启动加速很慢？
设计意图：通过这几组图片，激发学生的求知欲，引起学生的思考，让学生去感受加速度，并认识到加速度a与外力F以及物体的质量M有关。
物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量M之间是否存在一定的比例关系，如果存在，是什么样的关系？
事实是不是这样呢？
a∝ F ； a∝ F2 a∝1/M; a∝1/M2
▲加速度a与质量
1.2 1
0.8 0.6
的倒数1/M成正
系列1
比，即a与M成
0.4 0.2
反比
0
0
1
2
3
4
5 1/M
设计意图：通过数据处理的过程让学生亲身体验处理数据的方
法和技巧，在过程中提高自己的作图能力，并将科学探究的思维进一步得到升华。
实验结论：
a-F 线性关系
a-1/M 线性关系
1.4 1.2
难
M 1 0.64
V1
V2
t
0.407 0.949 0.92
a 0.593
点 2 0.54 0.405 0.970 0.80 0.707
突破
3 0.44 4 0.34
0.426 1.061 0.71 0.414 1.395 0.87
0.897 1.128
5 0.24 0.405 1.400 0.62 1.606
1 0.8
系列1 0.6 0.4 0.2
0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
1.8
1.6
1.4
1.2
1 0.8
系列1
0.60.4Fra bibliotek0.2
0
0
1
2
3
4
5
m一定时，a∝F
F一定时，a∝1/M
纵观整个实验，我让学生积极参与和思考、认真观察和记录，培养了学生的观察能力、处理数据的能力以及严谨的科学态度。
2 0.54 1.85 0.405 0.970 0.80 0.707
破 3 0.44 2.27 0.426 1.061 0.71 0.897
4 0.34 2.94 0.414 1.395 0.87 1.128
5 0.24 4.17 0.405 1.400 0.62 1.606
1.a8
1.6 1.4
的
数字计时器
加
dd
a = V2 V1 = t2
t1
速
t
t
度
讨论交流
（ d ）2 （ d ）2
a
=
V22 V12
2x
=
t2
2x
t1
a
演示实验的两大步骤：(重点)
• 1.探究a与F的关系（M不变） • 2.探究a与M的关系（F不变）
本实验是一个演示实验，但是我会让学生来完成演示，让其他同学认真观察并做好记录，这样可以充分调动学生参与活动的积极性。
第四章牛顿运动定律
动力学的奠基者英国科学家牛顿
(1643-1727)
教学过程
分为五个环节：
1、引入新课 2、进行新课 3、课堂练习 4、课堂小结 5、作业布置
思考：
感受实例
两辆汽车质量相当跑车为何加速快？
想一想：
感受实例
运动员的启动加速比火车还要快？
感受实例
F1赛车从0加速到时速100公里只需2.3秒