物理：4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》课件(新人教版必

探究加速度与力、质 量的关系

复习：力和运动的关系是怎样的？ 力是改变物体运动状态的原因

力是物体速度改变的原因

力是产生加速度的原因 问题：加速度与哪些因素有关？ 小实验：

加速度与力、质量有关

猜想：加速度与力、质量是怎样的关 系？你猜想的理由是什么？

(一)实验探究： 1、实验方法 ： 控制变量法m一定 a—F F一定 a—m

2、实验数据分析方 法 ： 画出a-F和a-1/m的图像

3、实验方案： 方案一：

利用打点计时器来探究加速度与力、 质量的关系小车 纸带 打点计时器

(1)保持小车质量不变，改变拉力，测出 不同拉力F作用下小车的加速度a,然后作 出a——F图象 (2)保持拉力不变，改变小车质量，测出不同 质量时小车的加速度a,然后作出a——m图象， 再转化为a——1/m 困难：如何求加速度？

4、注意事项：

1、小桶和砝码的质量要远远小于小车的 质量，这样小车受到的拉力才等于砝码 的质量。 2、要将长木板的一端适当垫高，用小车 的重力的分力将摩擦力平衡掉。 3、控制变量法： m不变，F变时：小车的质量不变， 改变小桶内钩码的个数。 F不变， m变时：保持小桶和小桶内 钩码个数不变，在小车上放上钩码。

方案二：挡光板 △x

利用气垫导轨来探究加速度与力、质 量的关系光电门1 光电门2

X/t x x v v0 t2 t1 a t t

x 2 x 2 ( ) ( ) 2 2 v v0 t2 t1 a 2x 2x

方案三：

课本上参考案例中的实验方案F F 小车 小车

夹子

由于两小同时启动、同时停止,故运动时间相同

1 2 x at 2

a1 x1 a2 x2

5、实验：

探究一: 探究a与F的关系小车的质量不变小车1 小车2

次数

拉车钩码(g) 位移x1/cm (F1)

拉车钩码(g) (F2)

位移x2/cm

12 3

4

探究二: 探究a与m的关系F不变，即小桶+钩码质量不变小桶+钩码(g ) 小车 次数 (m1

小桶+钩码(g) 小车22

)

位移 x1/cm (m

)

位移 x2/c m

12 3 4

教参P65 实验实测数据及图象(示例)两车质量均为 300g,改变钩码 质量，改变力。 (注：小车未平衡 摩擦力) F2/F1 X2/X1加速度 X2/X1

加速度与力的关系

6.00 5.00 4.003.00 2.00 1.00 0 力

1.502.00 2.50

1.562.39 3.20

1.000

2.00

3.00

4.00 F /F 2 1

3.003.50

4.005.30

数据处理简单，理解图象较难。

实据数据分析：F2 m2 x2 x2 — 和 根据表 格中的数据作出 — 图像 F m 1 x1 x1 1 x2 x1

x2 x1

F2 F1

m2 m1

实验结论：加速度与力成正比，与质量成反比。

即： a ∝ F a

1 ∝ m

结果分析:a

0

某同学根据测 量数据画出aF图线，表明 实验中的问题 是 : 没有平衡掉摩擦力 F