第四章2實驗探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系ppt課件

1、2 實驗：探求加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系加速度質(zhì)量1物體運(yùn)動形狀變化的快慢，也就是物體_的大小，與物體的_有關(guān)，還與_的大小有關(guān)2探求加速度與力的關(guān)系的根本思緒：物體受力堅持物體的質(zhì)量不變，丈量物體在_ 的作用下的_ ，分析_ 與_ 的關(guān)系，假設(shè) a 與 F 成_比，那么 aF 圖象是一條過_不同的力加速度加速度力正原點的直線.3探求加速度與質(zhì)量的關(guān)系的根本思緒：堅持物體所受的力一樣，丈量_的物體在該力作用下的_，分析_與_的關(guān)系假設(shè) a 與 m過_不同質(zhì)量加速度加速度質(zhì)量正比原點的直線.4在“探求加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系這一實驗中，有兩位同窗經(jīng)過丈量，分別作出 aF 圖象，如圖 421 甲、乙中的

2、 A、B 線所示，試分析：圖 421(1)A 線不經(jīng)過坐標(biāo)原點的緣由是：_；(2)B 線不經(jīng)過坐標(biāo)原點的緣由是：_.解析：(1)A 線在 F 軸上有一定的截距，闡明 F 到達(dá)一定的值后小車才開場有加速度，這是沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不夠引起的(2)B 線在a 軸上有一定的截距，闡明F 為 0 即不加 F 時小車曾經(jīng)有了一定的加速度，這是平衡摩擦力時木板傾角太大，即平衡摩擦力過度引起的答案：沒平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠平衡摩擦力過度.5關(guān)于物體運(yùn)動形狀的改動，以下說法中正確的選項是()A.物體運(yùn)動的速率不變，其運(yùn)動形狀就不變DB.物體運(yùn)動的加速度不變，其運(yùn)動形狀就不變C.物體運(yùn)動形狀的改動包

3、括兩種情況：一是由靜止到運(yùn)動，二是由運(yùn)動到靜止D.物體的運(yùn)動速度不變，我們就說它的運(yùn)動形狀不變解析：速率不變，只是速度的大小不變，方向能夠改動，A 錯；加速度不變，速度在改動，運(yùn)動形狀改動，B 錯；速度改動，運(yùn)動形狀就改動，C 錯.探求加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系【實驗?zāi)康摹?1)了解如何描畫物體的運(yùn)動形狀，明確物體運(yùn)動形狀的改變必有加速度(2)掌握控制變量法(3)了解加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系，并知道得出這個關(guān)系的實驗思想和實驗方法.【實驗原理】(1)控制變量法控制某些參量使之不變，而研討其中兩個參量之間的變化關(guān)系的方法，是物理實驗中經(jīng)常采取的一種方法本實驗有 F、m、a 三個參量，研討加速度 a 與

4、 F 及 m 的關(guān)系時，應(yīng)先控制一個參量不變，研討另外兩個參量之間的關(guān)系在該實驗中要求先控制小車的質(zhì)量 m 不變，改動小車所受的拉力 F，討論 a與 F 的關(guān)系；再控制小車所受的拉力 F 不變，改動小車的質(zhì)量m，討論 a 與 m 的關(guān)系.(2)要丈量的物理量小車與其上面砝碼的總質(zhì)量 m；小車受的拉力 F(用天平測出小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量m，由 Fmg 算出)；小車的加速度 a(經(jīng)過打點計時器打出的紙帶測算出)(3)丈量(或比較)物體的加速度直接丈量法：對初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，可以用.以在運(yùn)動物體上安裝一條打點計時器的紙帶，根據(jù)紙帶上打出的點來丈量加速度比較法：由于探求的是加速度與其他量之

5、間的比例關(guān)系，因此，丈量不同情況下(即不同受力時、不同質(zhì)量時)物體加速度的比值，就可以了.【實驗器材】打點計時器、紙帶及復(fù)寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、小盤和砝碼、細(xì)繩、低壓交流電源、天平(帶有一套砝碼)、刻度尺【實驗步驟】(1)用天平測出小車和重物的質(zhì)量分別為 m、m，并把數(shù)值記錄下來.(2)按圖 422 將實驗器材安裝好(小車上不系繩)圖 422(3)平衡摩擦力，把木板無滑輪的一端下面墊一薄木板，反復(fù)挪動其位置，直到打點計時器正常任務(wù)后不掛重物的小車在斜面上做勻速直線運(yùn)動為止(紙帶上相鄰點間距相等).(4)將重物經(jīng)過細(xì)繩系在小車上，接通電源放開小車，用紙帶記錄小車的運(yùn)動情況；取下紙帶

6、并在紙帶上標(biāo)上號碼及此時所掛重物的重力 mg.(5)堅持小車的質(zhì)量不變，改動所掛重物的重力，反復(fù)步驟(4)，多做幾次實驗，每次小車從同一位置釋放，并記錄好相應(yīng)紙帶及重物的重力 m1g，m2g，.(6)堅持小車所受合外力不變，在小車上放砝碼，并測出小車與所放砝碼的總質(zhì)量 m，接通電源，放開小車用紙帶記錄小車的運(yùn)動情況，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上號碼(7)繼續(xù)在小車上放砝碼，反復(fù)步驟(6)，多做幾次實驗，在每次得到的紙帶上標(biāo)上號碼.實驗序號加速度 a/(ms-2)小車受力 F/N123【數(shù)據(jù)處置】(1)質(zhì)量一定，加速度與受力的關(guān)系.由表中數(shù)據(jù)，作出 aF 圖象.(2)物體的受力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系

7、.實驗序號加速度 a/(ms-2)小車質(zhì)量 m/kg123(3)結(jié)論受力正比aFaF 圖象是一條過原點的斜線，即當(dāng)質(zhì)量一定時，物體的加速度與_成_表達(dá)式為_.時，其加速度與_成_表達(dá)式為_【誤差分析】質(zhì)量反比a1m(1)小車質(zhì)量 m 應(yīng)比重物的質(zhì)量 m大得多，兩者差距越小，所得圖象越差(2)夾口的密合性能是呵斥誤差的緣由之一由于小車的質(zhì)量和速度較大，夾子不易夾住小車的后拖線；有些時候夾子夾住一根拖線，而另一根未被夾住，對應(yīng)小車仍向前運(yùn)動，這些都是呵斥位移誤差的緣由.(3)小車運(yùn)動停頓時不能與定滑輪相碰，假設(shè)小車碰到定滑輪才松手讓夾子夾住拖線，那么與定滑輪相碰的小車位移偏小，產(chǎn)生誤差(4)兩個圖

8、象問題A如出現(xiàn)圖 423 中的直線，闡明平衡摩擦力時，平衡過度了，即拉力 F0 時，已產(chǎn)生加速度，其加速度是由多余重力的分力呵斥的B圖中的直線，闡明平衡摩擦力不夠，由于拉力為 F0時才產(chǎn)生加速度圖 423.【例 1】做“探求加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗，主要的步驟有：A將一端附有定滑輪的長木板放在程度桌面上，取兩個質(zhì)量相等的小車，放在光滑的程度長木板上B翻開夾子，讓兩個小車同時從靜止開場運(yùn)動，小車運(yùn)動一段間隔后，夾上夾子，讓它們同時停下來，用刻度尺分別測出兩個小車在這一段一樣時間內(nèi)經(jīng)過的位移大小C分析所得到的兩個小車在一樣時間內(nèi)經(jīng)過的位移大小與小車所受的程度拉力的大小的關(guān)系，從而得到質(zhì)量相等的

9、物體運(yùn)動的加速度與物體所受作用力大小的關(guān)系.D在小車的后端也分別系上細(xì)繩，用一只夾子夾住這兩根細(xì)繩E在小車的前端分別系上細(xì)繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤內(nèi)分別放著數(shù)目不等的砝碼，使砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，分別用天平測出兩個砝碼盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量上述實驗步驟，正確的陳列順序是_解析：此題調(diào)查的是實驗步驟，對于實驗的一些常識，必須牢記于心，結(jié)合本實驗步驟，不難陳列出正確的順序答案：AEDBC.F/N0.200.300.400.500.60a/(ms-2)0.100.200.280.400.52【例 2】在質(zhì)量一定，研討加速度與力的關(guān)系時，某同窗根據(jù)準(zhǔn)確的丈量，記錄數(shù)據(jù)

10、如下表：(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖 424 所示坐標(biāo)系中作出 aF圖象(2)圖線不過原點的緣由能夠是_.圖 424.解析：(1)aF 圖象如圖 425 所示(2)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；由 aF 圖象可知，當(dāng)力 F0.1 N 時，小車沒有動，闡明此時小車所受的摩擦力沒有完全被平衡掉圖 425答案：見解析.【例 3】用如圖 426 所示的安裝研討在作用力 F 一定時，小車的加速度 a 與小車質(zhì)量 M 的關(guān)系，某位同窗設(shè)計的實驗步驟如下：A用天平稱出小車和小桶及其內(nèi)部所裝沙子的質(zhì)量B按圖裝好實驗器材C把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛沙桶D將電磁打點計時器接在 6 V 電壓的蓄電池上，接通電源，

11、放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，并在紙帶上標(biāo)明小車質(zhì)量.E堅持小桶及其內(nèi)部所裝沙子的質(zhì)量不變，添加小車上的砝碼個數(shù)，并記錄每次添加后的 M 值，反復(fù)上述實驗F分析每條紙帶，丈量并計算出加速度的值G作 aM 關(guān)系圖象，并由圖象確定 aM 關(guān)系圖 426.(1)該同窗漏掉的重要實驗步驟是_，該步驟應(yīng)排在_實驗步驟之后(2)在上述步驟中，有錯誤的選項是_，應(yīng)把_改為_(3) 在 上 述 步 驟 中 ， 處置不恰當(dāng)?shù)氖?_ ， 應(yīng) 把_改為_.解析：實驗中把小桶及其內(nèi)部所裝沙子的重力看做與小車所受的拉力大小相等，沒有思索摩擦力的作用，故必需平衡摩擦力電磁打點計時器接在 6 V 電壓的蓄電池上

12、將無法任務(wù)，必需接在 6 V 交流電壓的學(xué)生電源上作 aM 關(guān)系圖象，得到的是曲線，很難作出正確的判別，必需“化曲為直，改作答案：(1)平衡摩擦力B(2)D 6 V 電壓的蓄電池(3)G 作 aM 關(guān)系圖象6 V 交流電壓的學(xué)生電源.a/(ms-2)0.210.410.610.800.98F/N0.10.20.30.40.5【觸類旁通】1在做“物體的質(zhì)量一定，探求物體的加速度 a 和物體受到的合外力 F 的大小關(guān)系實驗時，利用測得數(shù)據(jù)計算出物體的加速度后，將計算出的加速度值記錄在下面反映加速度 a 和力 F 的關(guān)系表中：.(1)根據(jù)上表中所列數(shù)據(jù)，畫出物體的 aF 圖象圖 427.答案：物體的

13、 aF 圖象如圖 14 所示圖 14.(2)從圖象可以判別出：當(dāng)物體的質(zhì)量 M 一定時，物體的加速度a與物體遭到的合外力F的關(guān)系是_.(3)由作出的 aF 圖象可知，小車質(zhì)量 M_kg.加速度 a 與合外力 F 成正比0.5.a/(ms-2)2.042.663.233.98m/kg2.001.501.251.002假設(shè)測得某一物體受力 F 一定時，a 與 m 的關(guān)系數(shù)據(jù)如下表所示.圖 428.答案：1如圖 15 所示圖 15(2)反比關(guān)系.實驗數(shù)據(jù)的圖象處置1圖象法的意義：當(dāng)物理量與決議物理量的要素所滿足的關(guān)系不明顯時，可采用圖象處置數(shù)據(jù)，這是一種重要的處置數(shù)據(jù)的方法這種方法常與控制變量法結(jié)合

14、在一同運(yùn)用比如加速度是由物體所受的合外力與物體的質(zhì)量共同決議的，直接研討實驗數(shù)據(jù)不見得能看出它們所滿足的規(guī)律，假設(shè)運(yùn)用圖象處置實驗數(shù)據(jù)，加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系就會一目了然.2處置方法：(1)結(jié)合控制變量法，在質(zhì)量不變的條件下研討加速度與合外力的關(guān)系，在圖 429 中作出 aF 的關(guān)系圖象；在外力不變的條件下研討加速度與質(zhì)量的關(guān)系，在圖 4210 中作出方法.圖 429圖 4210(2)坐標(biāo)點的處置方法：使盡能夠多的點在直線上，不在直線上的點要在直線兩側(cè)均勻分布，離圖象太遠(yuǎn)的點是壞數(shù)據(jù)，是應(yīng)該剔除的這種處置圖象的方法叫“擬合法.m/kga/(ms-2)0.200.600.300.400.400.290.500.250