實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

第四章運動和力的關(guān)系回顧亞里士多德力是維持運動的原因運動與力的關(guān)系伽利略力不是維持物體運動的原因之所以會停下，是因為摩擦阻力。笛卡爾不受力，會勻速直線運動下去。牛頓力是改變物體運動狀態(tài)的原因物體運動狀態(tài)發(fā)生改變速度發(fā)生了改變產(chǎn)生了加速度加速度與力、質(zhì)量之間有什么樣的定量關(guān)系呢？運動與力的關(guān)系(定性）:力是改變物體運動狀態(tài)的原因力產(chǎn)生的加速度與質(zhì)量有關(guān)力是產(chǎn)生加速度的原因改變物體運動狀態(tài)難易與質(zhì)量有關(guān)實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系控制變量法加速度與力的關(guān)系---質(zhì)量不變加速度與質(zhì)量的關(guān)系---力不變1.要通過實驗探究什么問題？2.怎么去設(shè)計實驗？需要什么器材？研究哪個物體？明確要測哪些量？怎么測這些量？測a、F.測a、m.1.質(zhì)量的測量：天平m注意砝碼與槽碼的區(qū)別可通過增減在小車上的砝碼的數(shù)量來實現(xiàn)對小車質(zhì)量的改變。實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系2.加速度的測量：方法2：將打點計時器連在小車上，根據(jù)紙帶上打出的點可測量加速度；方法1：如果物體做初速度為零的勻加速直線運動，則可利用刻度尺測量位移和秒表測量時間，然后由公式

a=(2x)/t2可算出;a秒表測時間誤差大soeasy!2.加速度的測量：方法3：利用比值法。由于a=(2x)/t2測出兩個初速度為零的勻加速運動在相同時間內(nèi)發(fā)生的位移x1、x2，位移之比就是加速度之比a想得美!FF（1）如何給小車施加一個可以測量的恒力F呢？直接用彈簧測力計拉小車，可以嗎？3.力的測量：（2）細(xì)線給小車提供的拉力

是小車受到合力嗎？不計摩擦，小車F合=F≈m0g計摩擦，小車

：F合=F-f≠F如何才能消除摩擦力的影響呢？借助定滑輪和鉤碼來拉!

m0g氣墊導(dǎo)軌f具體操作：先不加細(xì)線，調(diào)整軌道，使小車剛好能勻速下滑（紙帶上打出間隔均勻的點）。mgcosθmgsinθmgθθFNFf一次補(bǔ)償，多次測量用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系平衡摩擦力如果再加上細(xì)線，細(xì)線的拉力就等于小車受到的合力。m>>m0

F=m0g加速度與力的關(guān)系同一個小車在不同拉力F作用下的加速度a質(zhì)量不變加速度與質(zhì)量的關(guān)系不同質(zhì)量的小車在相同拉力F作用下的加速度a力不變注意事項平衡摩擦力時不要掛小盤，平衡摩擦力后，不管以后是改變小盤中重物的質(zhì)量，還是改變小車上所加砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。2.實驗時要先接通電源后放開小車。3.實驗中必須滿足小車和小車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和小盤的總質(zhì)量。只有如此，重物和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等。4.每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點計時器(或盡量遠(yuǎn)離帶滑輪的一端)，且在小車到達(dá)滑輪前應(yīng)按住小車。5.作圖線時，要使盡可能多的點落在所作直線上，不在直線上的點應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點應(yīng)該舍去不予考慮。1.加速度與力的關(guān)系0.100.200.300.400.500.1460.3020.4280.5920.751F/NO0.100.200.300.400.500.200.400.600.801.00+++++加速度a與拉力F成正比如果a-F圖像如下圖所示，是什么原因呢？(小車質(zhì)量一定)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠(斜面傾角偏小)平衡摩擦力過度(斜面傾角偏大)圖線的斜率減小，質(zhì)量變大，未滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，即所掛鉤碼的質(zhì)量太大。/kg-1O0.4000.5000.7501.0001.2000.8610.6920.4700.3520.2900.501.001.502.002.500.200.400.600.801.00+++++加速度a與質(zhì)量m成反比(小車所受拉力一定)2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系m/kgOkgm·s-20.2500.5000.7501.0001.2500.200.400.600.801.00+++++/kg-12.502.001.331.000.83化曲為直參考案例2通過位移之比測量加速度之比1.加速度與力的關(guān)系(小車質(zhì)量相同)2.加速度與質(zhì)量的關(guān)系(小車所受拉力一定)加速度a與質(zhì)量m成反比加速度a與拉力F成正比需要平衡摩擦力嗎？課堂總結(jié)0.140.36kg0.390.190.53加速度a與拉力F成正比加速度a與質(zhì)量m成反比0.240.670