4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系

人教版 必修第一册 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 温故知新: 牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态 或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 力使物体的运动状态发生变化 物体的速度大小或方向发生变化 加速度a 物体的a与物体的合外力F，m有关 惯性：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 惯性与质量有关，质量越大惯性越大，运动状态越难改变 加速度a 装满货物 空车 启动快 启动慢 受力一定时，质量越小，其加速度越大。 比赛用小汽车 一般用小汽车 启动快 启动慢 质量一定时，受力越大，其加速度越大 物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎样的关系？ 提出问题: 猜想与假设： m 一定时，F 大，a大 a与F成正比 猜 F 一定时，m 大，a小 猜 a 与m成反比 加速度 与力和质量有关 ? 定量关系 一、实验探究 a、F、m的关系 1、研究目的 2、研究方法 （1）当m一定时，研究a与F的关系 （2）当F一定时，研究a与m的关系 控制变量法 定量分析a、F、m的关系 3、如何设计和进行实验 明确几个问题: （1）怎么设计这个实验? 1.测量哪些量? 2.怎么测量? m： a: F: 天平 物体所 受的合力 a、F、m （2）如何由实验得出结论? 二、如何设计和进行试验 怎样测量（或比较）物体的加速度? 方法二：利用打点计时器进行实验，根据纸带上打出的点可测量加速度 方法一：如果物体做初速度为零的匀加速直线运动，则可利用刻度尺测量位移和秒表测量时间，然后由公式 a=(2x)/t2可算出 方法三：利用比值法。由于a=(2x)/t2测出两个初速度为零的匀加速运动在相同时间内发生的位移x1,x2，位移之比就是加速度之比 问题1： 如何为运动的物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个合力呢？ 方法一：光滑水平面上利用重物下落拉动小车运动，通过增减重物重量就可以改变小车所受的合力。 问题2： 注意：只有当盘和砝码的质量要比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力。 G1 FN f G 方法二：粗糙斜面上，用悬吊重物的方法为小车提供拉力, 通过改变增减重物的质量就可改变小车受到的拉力 一端垫高，用重力的分力G1将摩擦力f 平衡抵消掉 如何为运动的物体提供一个恒定的合力？又如何测出这个