4.2加速度与力、质量的关系 课件-2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

第二节 加速度与力、质量的关系 第四章 牛顿运动定律 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。 牛顿 1643年-1727年 力是改变物体运动状态的原因 速度是描述物体运动状态的物理量 物体运动状态改变即速度改变 速度改变即物体加速度不为零 力是产生加速度的原因 加速度a与力F有关 温故知新 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。 牛顿 1643年-1727年 加速度a与力F有关 温故知新 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。 唯一决定因素：质量 加速度a与质量m有关 在m一定时，F越大，a越大； 在F一定时，m越小，a越大。 一、猜想和假设 加速度与力、质量之间可能具有怎样的定量关系呢？ a与F成正比 a与m成反比。 二、实验方法 控制变量法 m一定时，a与F的关系 F一定时，a与m的关系 定制实验方案 1、实验中需要测量哪些物理量？ 2、用什么测量工具，如何进行测量？ 3、实验过程中，需要记录哪些数据？ 4、如何分析测量得到的数据？ 三、物理理的测量——质量 用天平测量小车的质量，用砝码改变小车的质量 三、物理理的测量——加速度 方法1： 测量位移s及时间t，由s=at2/2计算出a； 一个物体做初速度为0、加速度为a的匀加速直线运动。在各个连续相等的时间间隔T内的位移分别为s1，s2，s3，……sn，可以证明： △s=s2-s1=s3-s2=……=sn-sn-1=aT2 在第（n-1）个时间间隔内，物体的初速度为v0，末速度为v，sn-1=v0T+aT2/2，同理可得：sn=vT+aT2/2， △s=sn-sn-1=aT2 三、物理理的测量——加速度 方法1： 测量位移s及时间t，由s=at2/2计算出a； 方法2： 纸带法，由△s=s2-s1=s3-s2=……=sn-sn-1=aT2 计算出a； 三、物理理的测量——力 1、如何给小车施加一个可以测量的恒力呢？ 2、细线给小车提供的拉力是小车受到的合力吗？ 三、物理理的测量——力 3、如何调整装置能够消除阻力的影响，使绳的拉力就是小车受到的合力？ 4、如何用实验方法判断阻力刚好被平衡呢？ 5、悬挂的重物的重力大小等于绳的拉力吗？ 四、确定实验方案及过程 四、确定实验方案及过程 五、数据分析与处理——a与F的关系 在质量一定时，物体加速度的大小跟它受到的拉力成正比。 五、数据分析与处理——a与m的关系 五、数据分析与处理——a与m的关系 在拉力一定时，物体加速度的大小跟它的质量成反比。 六、实验结论 在质量一定时，物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，即：a∝F； 在作用力一定时，物体加速度的大小跟它的质量成反比，即：a∝1/m。 课堂小结 当质量一定时，物体加速度大小与它的受力成正比；当受力一定时，物体加速度的大小与它的质量成反比。 控制变量法、图像法、转化思想 1、在研究加速度a 和力F、质量m的关系时，应用的是（ ） A. 控制变量的方法 B. 等效替代的方法 C. 理论推导的方法 D. 理想实验的方法 答案及解析：由于涉及多个变量，探究加速度与力的关系时，控制质量不变而改变力的大小；探究加速度与质量的关系时，控制力不变而改变质量，实验应用了控制变量法；故A正确．故答案为：A A 练习 2．利用图示装置“探究加速度与力、质量的关系”，下列说法中正确的是（　　 ） A. 实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车； B. 平衡摩擦力时，应将装砝码的砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上； C. 改变小车的质量再次进行实验时，需要重新平衡摩擦力； D. 小车运动的加速度可由牛顿第二定律直接求出。 A 练习 3．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置，关于平衡摩擦力的操作过程，下列说法中正确的是（ ） A. 应将长木板带滑轮的一端垫高； B. 应将砝码盘通过细绳与小车相连； C. 应将纸带穿过打点计时器并与小车相连； D. 应使小车在长木板上做匀加速直线运动。 C 练习 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 $$