4.2 实验：探究加速度与力 质量的关系 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

实验：探究加速度与力、质量的关系 高一物理 人教版 必修一 第四章 第二节 1 1.学会用控制变量法研究物理量之间的关系。 2.探究加速度与力、质量的关系。 3.掌握利用图像处理数据的方法。 学习目标 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，直到有外力迫使它改变这种状态为止． 惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。 复习 一、实验目的 ：探究加速度与合外力、质量的定量关系。 二、研究方法 ： 控制变量法 1.保持质量不变，探究加速度与合外力的关系。 2.保持合外力不变，探究加速度与质量的关系。 实验：探究加速度与力、质量的关系 1.质量的测量：天平 通过增减在小车上的砝码的数量来改变小车的质量。 2.加速度的测量：打点计时器 实验：探究加速度与力、质量的关系 当槽码质量远小于小车质量时，小车所受拉力近似等于槽码重力 3.合外力的测量： 实验：探究加速度与力、质量的关系 平衡摩擦阻力： 适当垫高木板不带定滑轮的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好补偿小车和纸带受到的阻力。调节木板的倾斜角度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。（纸带上打出间隔均匀的点）钩码的到的恒定的合力。 实验：探究加速度与力、质量的关系 三、实验装置 当平衡摩擦力后，小车所受到的的合外力等于绳对小车的拉力。 实验：探究加速度与力、质量的关系 1.平衡摩擦力时不要把悬挂槽码的细绳系在小车，整个实验平衡摩擦力后，不管以后是改变槽码的质量还是改变小车的质量，都不需要重新平衡摩擦力。 注意事项： 2.实验必须保证的条件：槽码质量远小于小车质量。此时可认为小车所受拉力近似等于槽码重力。 3.保持细绳与木板平行 4.改变拉力和小车的质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,待打点稳定后,再释放开车,且应在小车到达滑轮前按住小车。 实验结论：质量一定时，加速度与合外力成正比。 实验：探究加速度与力、质量的关系 四、数据处理 10 图像很难直观地看出来是否为双曲线，如何解决这个问题？ 实验：探究加速度与力、质量的关系 11 如果加速度 a 和质量 m 成反比关系，就是a与 成正比关系，做 a - 图像，如果图像是过原点的直线，即可以证明加速度 a 和质量 m 成反比关系。 实验结论：合外力一定时，加速度与质量成反比。 实验：探究加速度与力、质量的关系 12 实验：探究加速度与力、质量的关系 平衡摩擦力操作不当的三种情况： a图线中，F≠0，a=0，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够(木板倾角偏小)； b图线中，F =0，a≠0，知平衡摩擦力过度(木板倾角偏大)； c图线变弯曲：未满足槽码的质量远小于小车的质量。 实验：探究加速度与力、质量的关系 方案2 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 实验：探究加速度与力、质量的关系 $$