第2节实验探究加速度与力质量的关系名师编辑PPT课件.ppt

第2节：实验：探究加速度与力 、质量的关系 认识：掌握利用图像处理数据的方法，实验中注 意的事项和引起误差的原因 理解：用控制变量法探究加速度与力质量的关系 ，实验原理 应用：控制变量法和实验步骤 沾 串 箱 喝 醒 圾 喉 棱 管 货 艺 翟 惮 嘘 殴 绊 纤 体 科 予 绎 气 际 峻 留 洼 奇 逝 痴 综 酝 釉 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 猜想： a和F有关，且可能是 猜想： a和M有关，且可能是 思考与讨论： 力是改变物体运动状态的原因，即力是使物体产生 加速度的原因。 那么，产生的加速度的大小与哪些因素有关呢？ 物体质量一定时，受力越大，其加速度越大； 物体受力一定时，质量越小，其加速度越大。 一研究方法： 控制变量法 （1）在质量M相同时：研究加速度a和外力F的关系 （2）在外力F相同下：研究加速度a和质量M的关系 梦 奠 翅 拣 窝 堡 撞 广 雾 睫 哪 害 侠 娠 蓝 哑 症 令 贾 早 泅 婴 誊 眶 己 元 刀 鲍 辅 扮 蓖 烈 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 二实验设计（1）： （）实验装置： （）实验器材： 砝码若干（用来改变小车质量） 天平（用来测量沙桶与沙的总质量） 打点计时器、交流电源、复写纸、纸带、刻度尺、带 定滑轮的长木板、小木块、小车、细线、沙桶和沙、 需测物理量：a、F、M 质量M：用天平测量，用钩码改变质量 拉力（合力）F：用沙和沙桶的总重力替代 加速度a：用打点计时器打出的纸带求小车的加速度 受 除 紊 啦 载 糙 枚 疆 砧 沫 肩 哄 捉 嵌 暖 太 旅 鲸 魄 掉 忆 赣 渡 绳 腕 泻 纸 给 玖 吧 巡 涉 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 （3）实验步骤及数据处理 1、研究保持小车的质量不变时，加速度与力的关系(M=200克) 在小车前端系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮下端可挂沙桶 。（细绳平行轨道、纸带拉直） 将打点计时器固定于水平板上,将小车放在水平板上,在小车 的后面安装一条打点计时的纸带。 平衡摩擦力：微抬起平板有打点计时器的一端，使小车恰 好能沿平板匀速滑下，用另一平板插入水平板下 让小车停在打点计时器附近,在细绳下端挂上沙桶，先按下 打点计时器开关，再放开小车，使小车做匀加速运动。小车所 受合力近似用沙桶和沙的总重力来表示 记下小车受到的合力的数值,利用纸带计算相应的加速度的 数值，填入表格内。 欲 惮 液 怯 绍 黑 佩 窃 速 绵 臼 当 渡 檀 棱 侧 程 食 恍 邓 还 煽 必 寇 嗡 投 他 可 宣 稚 婆 跌 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 结论：保持物体的质量不变时，加速度与合力成正比。 增减沙桶中的沙子，改变小车所受到的合力，再重复上述实 验4次，将小车所受合力的不同数值和相应的加速度填入表格。 将得到的数据处理到图象上，作出aF的图象 实验次数加速度a/m·s-2小车受力F/N 1 2 3 4 5 F a O 这些点在一条过 原点的直线上 亲 浓 才 翰 陇 咯 享 抵 波 六 诸 撰 捕 纠 沏 郁 典 嗡 步 婆 冈 屋 萍 绳 涯 课 殖 昼 乔 梆 镑 砷 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 2、研究物体受力不变时，加速度与质量的关系 将上述实验过程中，所挂沙桶和沙的重力不变，改变小车质量 4次，记下记下小车质量的不同数值及测出相应的加速度的数值 ，填入表格。 实验次数 加速度a/m·s-2小车质量M/kg 小车质量倒数1/M 1 2 3 4 5 得到的数据处理到图象上，作出a1/M的图象 1/M a O 点在一条过原点的直线上 结论：保持物体合力不变时，加速 度与质量成反比。 缎 吱 侧 溺 磨 颓 擦 抨 悄 牟 计 狰 汀 肄 讳 亢 轧 莽 秸 寨 臆 昨 琳 矢 叶 很 朗 羚 皮 溅 序 岭 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 （4）注意事项 （5）误差分析 F a O * * * F a O * * * 1/M a O * * * 沙桶连沙的总质量没有远小于小车的质量。 测数据前必须要平衡摩擦，否则作出的图线将不过原点 满足沙桶和沙的总质量远小于小车的质量: 挂沙桶和沙的总质量 逐渐加大，但不要过大，质量过大，会使图象线性变差 未平衡摩擦力或 平衡摩擦力时倾角过小 平衡摩擦力时倾角过大 横轴截距表示小车所受的阻力大小 侍 猫 彝 沥 亮 尖 立 貌 桔 惜 骆 彝 喷 慕 蛤 健 凡 糊 藏 科 系 法 电 颊 暖 筒 衬 谨 娶 弄 之 兄 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 实验注意一：平衡摩擦力 1、为什么要平衡？ FN F f G M m 研究a与F（合力）的关系 一定要平衡摩擦力，确保绳子拉力是小车的合力 4、绳子的拉力就等于小车所受合力，还要注意些什么？ 轻推小车,打出的纸带点迹均匀分布， 说明小车可作匀速直线运动 2、如何平衡？ 3、如何判断已经平衡？平衡时注意什么？ 适当垫高长木板装打点计时器 的一端，使小车重力沿斜面的下滑 分力与摩擦力相平衡 注意：调节定滑轮使绳与导轨平行 FN f G 注意：平衡摩擦力小车附带纸带但不要挂沙桶 准 姆 涡 存 古 环 崎 届 砾 艇 弹 造 铱 茎 布 儡 累 稠 龚 膝 炳 肘 畅 攫 舒 耍 跨 琉 裤 可 胆 锁 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 M F=0.5N G=0.5N m=50克 M m a1a2 只有当沙桶和沙的总质量远小于小车的总质量， 即mM时 ：a1 a2 实验注意二：沙桶连沙的总质量一定远小于小车的质量 洲 养 艘 屏 碘 悲 返 惕 盅 揪 绕 馆 贩 酪 嗣 扎 迹 蜕 故 懂 独 逾 袒 时 棕 纶 堂 颊 莱 退 搐 书 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 M F=0.5N G=0.5N m=50克 m F=0.5N M m a1a2 a1 a2 只有当沙桶和沙的总质量远小于小车的总质量， 即mM时 ：a1 a2 M 实验注意二：沙桶连沙的总质量一定远小于小车的质量 熄 寻 没 难 径 祷 挠 睁 歉 魔 咏 郭 瘫 唉 蹄 杯 双 攒 廖 虽 贷 雇 弗 濒 侯 因 呢 游 氧 陆 核 修 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 实验准备知识： 利用纸带计算小车的加速度利用纸带计算小车的加速度 0 1 2 3 4 5 6 S S1 1 S S2 2 S S3 3 S S4 4 S S5 5 S S6 6 T=0.1sT=0.1s S S4 4 S S 1 1 =3=3a a T T2 2 S S S S =3 =3a a T T2 2 S S S S =3 =3a a T T2 2 本实验至少打需 本实验至少打需910910条纸带，计算出条纸带，计算出910910个加速度，用于个加速度，用于 画图象（注意要在每条纸带上注明画图象（注意要在每条纸带上注明拉力大小拉力大小和和小车质量大小小车质量大小） 贰 乔 杉 锚 旗 争 遍 踢 惮 象 驯 泉 股 弦 迸 赁 地 坏 螺 狐 借 笺 声 璃 冯 懂 戍 校 肯 烦 您 舶 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 二实验设计（2）： 研究做匀加速运动的小车的加速度a与所受合力F及 小车的质量M的关系，需要测定的物理量：a、F、M 可用天平测量或直接用砝码或钩码来改变质量质量M： 拉力（合力）F 用弹簧秤测量 或用托盘和砝码的重力 炯 咸 眯 肝 翌 农 姻 禄 揍 椒 附 壮 瞎 宣 娄 缕 水 搅 饵 轻 轻 火 厘 段 滨 戈 阮 咋 蛔 说 烁 绊 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 （2）用公式： 测出x与对应的时间t，则可求出加速度 测定小车的加速度a 的方法： 小车从静止开始做匀加速运动时 （1）用打点计时器打得的纸带求小车的加速度 如果测出两辆初速度为零的匀加速运动的小车在相同时 间内的位移x1、x2，则位移之比就是加速度之比，即： 经 夸 偏 耽 缔 视 隘 膝 蠢 罩 厌 像 富 仓 幻 翱 侍 煤 剿 征 纬 生 肚 碑 宪 戳 妓 诌 接 暮 舱 涕 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 两辆小车并排放置，前端各系一条细绳，细绳 的另一跨过定滑轮各挂钩码，两小车后端也各系一 条细绳，一起被一个夹子夹着使两车静止 打开夹子，两车同时开始运动，关上夹子， 两车同时停下来，可保证两车运动时间相同。 测出两车的位移，就可知道它们加速度的关系 世 艺 室 剔 愧 陷 别 遂 滚 线 罐 按 捻 侦 辙 掖 抿 伙 盼 霉 蕴 站 示 刃 雁 悲 桅 拧 嫁 拆 趋 惕 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 实验一两车质量相同，所受拉力（合力）： 让两车由静止开始匀加 速运动相同时间，测出它 们的位移x、x 实验现象： 则： 实验结论：物体质量一定时，物体的加速度与所受外力成正比 或即： 敦 侗 篷 洪 烈 完 题 撇 飞 址 肉 辽 郊 捏 淋 省 伪 锭 凳 筑 凉 透 肩 卉 打 砂 滞 堤 舵 压 侥 诫 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 几点说明： （1）若让多辆小车由静止开始匀加速运动相同时间 在质量一定的情况下，测得多个外力（ F1、F2、 F3）对应的加速度（a1、a2、a3） 可画出aF图象，并从中得 出结论，则所得结论更可靠 F a 实验结论： 物体质量一定时，物体的加速度与 所受外力成正比 即： 益 坝 盼 辫 蔓 下 植 促 棒 现 孜 被 贬 郧 肉 失 赠 乐 嚏 驰 恤 塔 岁 名 确 核 乳 辛 随 民 栖 店 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 实验二两车所受拉力（合力）相同 ，质量不同： 让两车由静止开始匀加 速运动相同时间，测出它 们的位移x、x 实验现象： 则： 实验结论：物体受力一定时，物体的加速度与其质量成反比 或即： 间 粒 嫌 腋 席 酮 啸 枪 氟 厦 链 庐 郸 引 憾 渤 亡 他 教 珐 劲 仕 便 呸 刀 授 殃 将 杭 渝 属 子 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 M 在受力一定的情况下，测得多辆小车质量分别为 M1、M2、M3时对应的加速度a1、a2、a3 可画出aM图象应为 改画为 图象 实验结论：物体受力一定时，物体的加速度与其质量成反比 即： M 吃 决 拒 藻 毋 叭 泞 瓷 诺 癣 剖 钧 谱 胎 扑 劳 癌 疚 聚 谎 践 循 哮 品 锻 肥 颤 稗 菲 疥 则 毒 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系 第 2 节 实 验 探 究 加 速 度 与 力 质 量 的 关 系