第2节 实验：探究加速度与力、质量的关系-2023-2024学年高一物理轻松备课课件（人教版2019必修第一册）

速度难改变 惯性大 第2节 探究加速度与力、质量的关系 力与加速度的关系? 力 速度改变 加速度 F是产生a的原因 质量与加速度的关系? 质量大 m是减弱a的因素 控制变量法 加速度与力和质量的关系? 1.保持物体质量m不变，改变物体受力，测a、F; 2.保持所受拉力F不变，改变物体质量，测a、M. 加速度小 第2节 探究加速度与力、质量的关系 一、实验装置 1.保持物体质量M不变，改变物体受力，测a、F; 2.保持所受拉力F不变，改变物体质量，测a、M. 测a 测M 测F? mg =F? F 钩码 第2节 探究加速度与力、质量的关系 一、实验装置 测a 测M 测F? mg =F? Ff F 二、实验原理 加速时: mg>F 1.匀速时: mg=F 2.m远小于M时 即m<<M时 Mgcosθ Mgsinθ Mg θ θ FN Ff 若Ff=Mgsinө 则小车合力 F合= F ≈ mg 3.适当倾斜接触面, 三、实验步骤 钩码 F≈mg 三、实验步骤 1.用天平测出小车的质量。 2.安装好实验装置，平衡摩擦力。 3.把细线系小车并绕过滑轮悬挂钩码 4.先开电源，再释放小车，得到纸带，并记下钩码重量 5.改变钩码的重量，重复以上的步骤几次。 6.控制钩码质量不变，增加砝码质量，再测几组数据。 7.设计表格，记录实验数据。 注意：平衡Ff时要带着纸带并穿过打点计时器，但要去掉连接的钩码 次数 F/N a/m ·s -2 1 2 3 4 5 0.10 0.146 0.20 0.302 0.30 0.428 0.40 0.592 0.50 0.751 F/ N a/m·s -2 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 四、数据处理 1.小车质量M不变，a与F的关系 a与F成正比 a∝F 思考：若平衡摩擦力不当，图线会如何？ 平衡不够 平衡过度 F/ N a/m·s -2 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 四、数据处理 1.小车质量M不变，a与F的关系 a与F成正比 a∝F 思考 : 若没有满足m<<M,图线会如何？ 平衡不够 平衡过度 【典例1】用右图a所示装置“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变砂和砂桶的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图d，则 ①图中的直线不过原点的原因是 。 ②图中的力F理论上指___________， 而实验中却用___________表示。（选填字母符号） A．砂和砂桶的重力      B． 绳对小车的拉力 ③此图中直线发生弯曲的原因是 。 平衡摩擦力时木板垫得太高 B 未满足砂和砂桶质量远小于小车的质量 A 四、数据处理 1.小车质量M不变，a与F的关系 a与F成正比 a∝F 2.小车拉力F不变，a与M的关系 次数 M/kg a/m ·s -2 1 2 3 4 5 0.400 0.861 0.500 0.692 0.750 0.460 1.000 0.342 1.200 0.290 a·M 0.3444 0.3446 0.3450 0.3420 0.3448 a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 M/ kg 四、数据处理 1.小车质量M不变，a与F的关系 a与F成正比 a∝F 2.小车拉力F不变，a与M的关系 a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 M/ kg a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1 M a与M成反比 a∝1/M 平衡摩擦力时不要挂小盘，平衡摩擦力后，不管以后是改变小盘中重物的质量，还是改变小车上所加砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力。 实验时要先接通电源后放开小车。 实验中必须满足小车和小车上所加砝码的总质量远大于重物和小盘的总质量。只有如此，重物和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等。 每次开始时小车应尽量靠近