4.2實(shí)驗(yàn)探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系課件高一上學(xué)期物理人教版2

4.2實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系力（F）物體的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變

速度發(fā)生改變①大小變②方向變③大小方向都變加速度（a）（因）（果）猜想？①力F②質(zhì)量m產(chǎn)生決定因素

指具有指牛頓第一定律：aa思考1：a與F、m有什么定量的關(guān)系？

1.猜想與假設(shè)

思考2：如何探究a與F、m三個(gè)變量之間的關(guān)系？保持m不變，研究a與F的關(guān)系保持F不變，研究a與m的關(guān)系控制變量法2.研究方法3.設(shè)計(jì)方案M用天平測(cè)出小車的質(zhì)量M桶和回形針的總重力mg當(dāng)作繩對(duì)小車的拉力由此造成的誤差屬于系統(tǒng)誤差還是偶然誤差？mmgFF如何測(cè)a?用打出的紙帶計(jì)算出小車的加速度a打點(diǎn)計(jì)時(shí)器F合M（恒力）m<<M條件①若靜止：F=mg②放開小車：F≠mg如何解決阻力的測(cè)量問題？①消除阻力MmmgFF打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

Ff3.設(shè)計(jì)方案氣墊導(dǎo)軌①消除阻力②抵消阻力如何解決阻力的測(cè)量問題？MmmgFF打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

Ff3.設(shè)計(jì)方案①消除阻力②抵消阻力

MgFN

FfG2G1=Mgsinθ阻力補(bǔ)償法阻力Ff與重力沿斜面向下的分力G1相抵消:Mgsinθ

=μMgcosθμ=tanθ增加小車上的質(zhì)量，需要重新平衡摩擦力嗎？不掛細(xì)繩和小桶3.設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)五步曲1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?原理2.實(shí)驗(yàn)儀器3.實(shí)驗(yàn)步驟+注意事項(xiàng)4.數(shù)據(jù)處理5.誤差+結(jié)論1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?原理研究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，運(yùn)用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在細(xì)線末端掛上小桶并放入回形針，通過細(xì)線對(duì)小車施加拉力，使小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小桶和回形針的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，可認(rèn)為小車所受拉力等于小桶和回形針的重力。若研究加速度與力的關(guān)系，則保持小車質(zhì)量不變，通過改變小桶內(nèi)回形針的數(shù)量來改變小車所受拉力；若研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，則保持小桶內(nèi)回形針的數(shù)量不變，通過改變小車中的鉤碼質(zhì)量來改變小車的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)原理：③測(cè)量計(jì)算a打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶帶滑輪的長(zhǎng)木板（固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的夾子）①測(cè)量M天平、砝碼改變小車質(zhì)量需要：鉤碼平衡摩擦力需要：小木塊②改變拉力F回形針（導(dǎo)線）小桶、（50g）需要：需要：需要：刻度尺2.實(shí)驗(yàn)儀器①測(cè)量質(zhì)量：小車小桶30個(gè)回形針的總質(zhì)量鉤碼（50g不用測(cè)）②安裝：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車、（夾子）紙帶、③平衡摩擦力：墊小木塊打點(diǎn)均勻（此時(shí)不掛細(xì)繩和小桶）④M一定，探究a與F關(guān)系：⑤F一定，探究a與M關(guān)系：加鉤碼細(xì)線、（空桶）（數(shù)據(jù)重合）不加鉤碼空桶

加回形針?biāo)愠雒總€(gè)回形針的質(zhì)量×10個(gè)、×20個(gè)、×30個(gè)、×1個(gè)、×2個(gè)、×3個(gè)、×40個(gè)×4個(gè)3.實(shí)驗(yàn)步驟+注意事項(xiàng)小桶加速度的測(cè)量方法三：已知?dú)鈮|導(dǎo)軌上兩光電門之間的距離x，用光電門測(cè)出通過

每個(gè)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，根據(jù)2ax=v22–v12求加速度a方法一：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，根據(jù)“逐差法”

需要阻力補(bǔ)償M一定時(shí)，探究a與F的關(guān)系F一定時(shí)，探究a與M的關(guān)系實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度a（m/s2）小車受力F（N）12345實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度a（m/s2）小車質(zhì)量M（kg）123454.數(shù)據(jù)處理=mg化曲為直圖像法aFOaMO

a

O4.數(shù)據(jù)處理1.系統(tǒng)誤差：解決辦法：5.誤差+結(jié)論2.結(jié)論:實(shí)驗(yàn)中用回形針和小桶的重力mg代替小車所受的拉力，而實(shí)際上小車所受的拉力要略小于回形針和小桶的重力使回形針和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量在質(zhì)量一定時(shí)，物體加速度的大小跟它受到的拉力成正比，即

a∝F；

1.如圖是通過位移測(cè)量來代替加速度測(cè)量的方案，要使

成立，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滿足的操作要求是

，若要探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中要滿足操作是

。A.實(shí)驗(yàn)前必須先平衡摩擦力B.必須保證兩小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等C兩小車都必須從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D小車所受繩的水平拉力大小可以認(rèn)為是槽碼的重力大小BCABCD2．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為了消除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和木板對(duì)小車阻力的影響，關(guān)于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是(

)B3.為驗(yàn)證小車質(zhì)量m車不變時(shí)，a與F成正比，下列對(duì)小車的質(zhì)量m車、盤與砝碼的質(zhì)量m的選擇中，最好的是(

)A．m車＝500g，m分別為50g、70g、100g、125gB．m車＝500g，m分別為20g、30g、40g、50gC．m車＝200g，m分別為50g、70g、100g、125gD．m車＝200g，m分別為30g、40g、50g、60gBA．甲和乙同學(xué)較好地把握了實(shí)驗(yàn)條件M遠(yuǎn)大于mB．丙和丁同學(xué)沒有把握好實(shí)驗(yàn)條件M遠(yuǎn)大于mC．甲同學(xué)長(zhǎng)木板的傾角太小，而乙同學(xué)長(zhǎng)木板的傾角太大D．甲、乙、丙三同學(xué)中，丙較好地完成了補(bǔ)償阻力的操作4．(多選)四位同學(xué)在探究