高中物理 第四章 力與運(yùn)動(dòng) 4.3 探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系課件 粵教版必修1

1、1第三節(jié)探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系2目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引3目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引二三一一、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)在精確地探究加速度與物體的質(zhì)量及其受力的大小之間的關(guān)系時(shí),把滑塊放到氣墊導(dǎo)軌上的目的是減小滑塊所受的摩擦力.4目標(biāo)導(dǎo)航二三一預(yù)習(xí)導(dǎo)引二、加速度與力的定量關(guān)系在質(zhì)量保持不變時(shí),物體的加速度與所受的合外力成正比,加速度的方向與合外力的方向相同.5目標(biāo)導(dǎo)航二三一預(yù)習(xí)導(dǎo)引6目標(biāo)導(dǎo)航二三一預(yù)習(xí)導(dǎo)引7知識(shí)精要思考探究遷移應(yīng)用一二典題例解一、加速度與力的定量關(guān)系(一)實(shí)驗(yàn)原理采用控制變量法.當(dāng)研究三個(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí),先讓其中一個(gè)量保持不變,研究另外兩個(gè)量之間的關(guān)系,最后總結(jié)三個(gè)量之間的相互關(guān)系.1.保持物體

2、的質(zhì)量不變,研究加速度與物體受到的合外力之間的關(guān)系.2.保持物體受到的合外力不變,研究加速度與物體的質(zhì)量之間的關(guān)系.(二)實(shí)驗(yàn)器材氣墊導(dǎo)軌(附有標(biāo)尺、滑輪、滑塊、擋光板、光電門和數(shù)字計(jì)時(shí)器等);托盤;砝碼;帶小鉤的細(xì)繩;橡皮泥;天平等.8知識(shí)精要思考探究遷移應(yīng)用一二典題例解9知識(shí)精要思考探究遷移應(yīng)用一二典題例解10一二知識(shí)精要思考探究遷移應(yīng)用典題例解在探究加速度與力的定量關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是否需要先平衡摩擦力?提示:不需要.11一二知識(shí)精要思考探究遷移應(yīng)用典題例解【例1】(多選)在用實(shí)驗(yàn)探究加速度和力的關(guān)系時(shí),下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的思路和數(shù)據(jù)分析,正確的是()A.實(shí)驗(yàn)的基本思想是保持物體

3、的質(zhì)量不變,測(cè)量物體在不同力作用下的加速度,分析加速度與力的關(guān)系B.實(shí)驗(yàn)的基本思想是保持物體所受力相同,測(cè)量質(zhì)量不同的物體在該力作用下的加速度,分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系C.在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),以a為縱坐標(biāo),F為橫坐標(biāo),根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn),若這些點(diǎn)在一條過原點(diǎn)的直線上,說明a與F成正比D.在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),以a為縱坐標(biāo),m為橫坐標(biāo),根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn),若這些點(diǎn)在一條過原點(diǎn)的直線上,說明a與m成正比12一二知識(shí)精要思考探究遷移應(yīng)用典題例解思路分析:正確理解加速度a與合外力F及加速度a與物體質(zhì)量的關(guān)系,熟悉本實(shí)驗(yàn)的原理和過程是解決問題的關(guān)鍵.解析:本實(shí)驗(yàn)是利用控制變量法得到a、F二者的關(guān)系,A、

4、C所述符合實(shí)驗(yàn)的思路和數(shù)據(jù)分析,故應(yīng)選A、C.答案:AC13一二知識(shí)精要思考探究遷移應(yīng)用典題例解14一二知識(shí)精要思考探究遷移應(yīng)用典題例解(多選)采用如圖(a)所示的裝置探究“加速度與力的定量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)后,甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖(b)中的直線,乙同學(xué)畫出的a-F圖象為圖(b)中的直線.直線、在縱軸或橫軸上的截距較大,明顯超出了誤差范圍,下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋,其中可能正確的是()15一二知識(shí)精要思考探究遷移應(yīng)用典題例解A.實(shí)驗(yàn)前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力B.甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí),把長(zhǎng)木板的始端抬得過高了C.實(shí)驗(yàn)前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力D.乙同學(xué)

5、在平衡摩擦力時(shí),把長(zhǎng)木板的始端抬得過高了答案:BC解析:采用小車在長(zhǎng)木板上的運(yùn)動(dòng)來探究“加速度與力的定量”的關(guān)系,應(yīng)當(dāng)消除摩擦力這個(gè)干擾因素,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)把長(zhǎng)木板始端墊高.直線在縱軸上有較大截距,說明繩子對(duì)小車沒有拉力(還沒有加重物)時(shí)小車已經(jīng)有了加速度,原因是甲同學(xué)在平衡摩擦力時(shí),把長(zhǎng)木板的始端抬得過高.直線在橫軸上有較大截距說明繩子對(duì)小車的拉力大到某一個(gè)值的時(shí)候小車才開始運(yùn)動(dòng),原因是乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力或把長(zhǎng)木板的始端抬得不夠高.16一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用思考探究二、加速度與質(zhì)量的定量關(guān)系17一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用思考探究18一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用思考探究如果對(duì)實(shí)

6、驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí),得到a-m圖象,能否通過a-m圖象得到加速度a與物體質(zhì)量m的定量關(guān)系?提示:當(dāng)外力不變時(shí),加速度a隨著物體質(zhì)量的增大而減小,是反比例關(guān)系,故a-m圖象不容易得到a與m的定量關(guān)系.19一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用思考探究20一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用思考探究21一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用思考探究22一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用思考探究某同學(xué)利用圖(a)所示實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖,如圖(b)所示。實(shí)驗(yàn)中小車(含發(fā)射器)的質(zhì)量為200 g,實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪。小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到。23一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用思考探究 (1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果,小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成(選填“線性”或“非線性”)關(guān)系。(2)由圖(b)可知,a-m圖線不經(jīng)過原點(diǎn),可能的原因是 。(3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“在小車質(zhì)量不變的情況下,小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論,并直接以鉤碼所受重力