4.2和4.3加速度与力、质量的关系—【新教材】粤教版（2019）高中物理必修第一册课件

运动状态变化 速度变化 加速度 力 温故知新 物体运动状态改变的原因是什么 迫使 表现为 产生 产生 粤教版 高一物理 必修一 受力一定时，质量越小，其加速度越大。 这里的力指物体所受合力 新课引入 在水平面上用大小不同的力去推动同一辆小车，用力大，则小车运动的距离就大；用力小，则小车运动的距离就小．那么物体的加速度与什么因素有关呢？我们又能得出什么结论呢？ 新课引入 （1）保持m不变，探究a与F的关系; （2）保持F不变，研究a与m的关系。 讲授新课 加速度a的测量 【方法一】由初速度为零的匀加速直线运动的位移公式 【方法二】相邻相等时间内位移差是一个恒定值 或 【方法三】测出挡光片通过两个光电门时的速度V1、V2 或 提供和测量恒定的拉力F 问题1：施加一个恒力使物体做匀加速直线运动？ 拉力如何确定？ 弹簧测力计？ 问题2：绳拉小车的力是小车受的合力吗？ FN mg F f 问题3：怎样抵消摩擦力的影响呢（平衡摩擦力）？ （1）用重力分力平衡掉摩擦力，为此可以倾斜小车轨道，直到小车放上后恰能静止或被轻推后匀速。 （2）减小摩擦力直到可忽略，可采用气垫导轨。 问题4：怎样就算平衡好摩擦力了？ f 问题5：什么情况下，绳子拉力近似等于钩码重力即小车所受的合力？ 理论计算发现：只有当小车的质量M远大于小盘和砝码的总质量m时,小车所受拉力F才近似等于盘和砝码的总重力. 即M >> m时，F=mg （1）用天平测出小车和小盘的质量 M 和m，并把 数据记录下来(要求：M >> m) （2）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把 悬挂小盘的细绳系在小车上 （3）平衡摩擦力 （4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通 电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力 （5）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为m1 的小物体，重复上述实验 （6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材 加速度 a 与合外力 F 的关系 实验探究 实验步骤 数据处理 数据采集 在上述实验的每条纸带上都选取一段比较理想（一般舍头去尾）的部分，选择计数点，测量相应的位移，计算打每条纸带的加速度 ai ( i = 1、2、……)，并记录在表格中 小车质量 M = kg 次数 牵引力 F/N F = (m+mi )g 加速度 a /（m/s2） 1 2 3 4 5 用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示牵引力F作a — F 图象 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.30 0.10 0.15 0.21 0.26 a — F 图象是一条过原点的倾斜直线 a ∝F 次数 牵引力F/N 加速度a 1 2 3 4 5 数据分析 F/N a/m·s－2 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.20 0.40 0.60 F a 0 F a 0 F a 0 加速度 a 与物体的质量 m 的关系 实验设计 保持小车所受合外力不变，改变小车的质量 m，分析加速度 a 与质量 m 的关系 实验探究二 1 控制变量 2 装置设计 （1）用天平测出小车质量 M ，并把数据记录下来 （2）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把悬挂小盘 的细绳系在小车上 （3）平衡摩擦力 （4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通电源再放开 小车，取下纸带，标注小车质量 （5）保持小盘质量不变，在小车增加砝码质量为m1，重复 上述实验 （6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材 实验探究 实验步骤 数据处理 牵引力 F = N 次数 小车质量m = (M+mi )/Kg 加速度 a / m·s－2 1 2 3 4 5 数据采集 在牵引力一定时， a 与m 成反比 200.20 300.20 400.20 5.00 3.33 2.50 1.05 0.71 0.55 结论： 次数 质量m车/g 加速度a 1 2 3 /g-1 a/m·s－2 0 0.50 1.00 1.50 2.00 4.00 6.00 数据分析 m 在物体质量一定时， 其加速度与所受合外力成正比 在物体所受合外力一定时， 其加速度与质量成反比 0 a m 1 * 牛顿第二定律 F=kma 合力 k 值取多少？ 物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 1. 比例系数k的意义： （1）F合=kma 中，K值的大小随F、m、a单位选取的不同而不同 （2）若F、m、a均使用国际单位，则