4.2实验：探究加速度与力、质量的关系—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 第四章 运动和力的关系 平遥二中 刘壮 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。 运动状态变化 力 速度变化 产生加速度 力是产生加速度的原因 加速度a与力F有关 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 温故知新 牛顿第一定律 牛顿第一定律又称惯性定律，物体都有保持运动状态不变的性质，称为惯性。物体的质量越大，物体的惯性越大，物体的运动状态就越难改变。 加速度a与质量m有关 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 制定计划 1.a与F的关系 基本思路：保持m不变，测量物体在不同的力的作用下的a, 分析a与F的关系 数据处理： 编号 1 2 3 4 F a (研究方法：控制变量法) F1<F2 a1< a2 F2 m F1 m 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 制定计划 (研究方法：控制变量法) 2.a与m的关系 基本思路：保持F不变，测量不同质量的物体在同一个力的作用下的a, 分析a与m的关系 数据处理： 编号 1 2 3 4 m a m1<m2 F m2 F m1 a1> a2 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 作出猜想 猜想加速度与力、质量可能有什么定量关系? 加速度与力成正比 a∝ F a∝1/m 加速度与质量成反比 三个问题 （1）物体的a如何测量？ （2）如何提供并测量物体所受的恒力？ （3）如何提供不同质量的物体？ 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 实验器材 小车、砝码、小桶、砂、细线、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平。 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 准备实验 需要测量哪些量？ 质量m、力F、加速度a 怎么测量这些量？ 质量m：天平 力F： A：利用弹簧测力计, 然后用手拉? B：利用重物来牵引? 加速度a？ 根据实验实际选择不同测量方式。 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 实验步骤 小组讨论，确定合适的实验方案及实验步骤。 实验装置： 钩码 纸带 打点 计时器 小车 G FN F f 研究对象 质量: 加速度: 受力： 用天平称其质量 合力 F = ? 根据打点计时器上打的点计算其加速度 重力提供拉力 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 实验步骤 小组讨论，确定合适的实验方案及实验步骤。 平衡摩擦力 小车不挂重物时，将长木板平放在实验桌上，在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至小车在斜面上运动时以保持匀速运动状态，这时小车受到的摩擦力(包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车之后所拖纸带的摩擦力)恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。 薄木板 G FN f Gy Gx T 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 实验步骤 小组讨论，确定合适的实验方案及实验步骤。 实验步骤 用天平测出小车的质量。 安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。 控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，测出一组数据。 改变钩码质量，多测几组数据。 控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。 物体质量一定，探究加速度与受力的关系 受力一定，探究加速度与物体质量的关系 薄木板 G f Gy Gx T 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 进行实验 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 分析论证 a-F图像不过原点的原因 实验中作出的a-F图像有时不过原点,如图所示,造成这种现象的主要原因可能是以下现象的哪一种？ (1) 平衡摩擦力时垫得太高了, (2) 实验中没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不充分 4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 平遥二中 刘壮 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.53(gap_fixed:False) $$