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 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。 1、力是改变物体运动状态的原因。 2、惯性只与质量有关。 加速度与力的关系 加速度与质量的关系 这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。下面我们来探究加速度与力、质量之间的关系。 新课导入 一、实验目的 二、实验方案 加速度a与力F的关系 加速度a与质量M的关系 1、研究什么物体？ 2、测量哪些物理量 控制变量法 用如图所示的装置可以完成这个探究实验。将小车置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连。小车可以在槽码的牵引下运动。 二、实验方案 1、质量的测量 托盘天平 为了改变小车的质量，可以在小车中增减砝码的数量。 三、物理量的测量 求加速度的方法：逐差法 2.加速度的测量：将打点计时器的纸袋连在小车上，根据纸带上打出的点来测量加速度。 　3.力的测量 实验中F的含义是物体所受的合力，在此方案中小车受拉力的作用外还受其它力吗？对实验有没有影响？有办法消除这一影响吗？ （1）、阻力补偿 　做法：将木板一端垫高，构成一个斜面，不挂重物，这时小车重力沿斜面方向的分力与小车受的摩擦力平衡。　　　　 　问：如何确定是否抵消了摩擦力的影响了？ 轻推小车使之起动并能做匀速运动（打出的纸带间隔相等） （2）、小车受到的合力的确定 小车受到的合力实际上是小于钩码的重力； 当满足m<<M条件前提下，可近似认为F＝mg 问题：如图，平衡摩擦力后，你认为小车所受的合力等于mg吗？ 实验中要调整滑轮方位，使细线与长木板平行；这样小车受到的合力才是恒力。 四、实验器材 小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平 1.用天平测量小车的质量，安装器材。 2.阻力补偿，把长木板一端垫高，反复调节，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态。 3.让小车靠近打点计时器，挂上槽码，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带。计算槽码的重力，即为小车所受的合力，由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度填入表中。 4.改变槽码的质量，重复步骤3。 5.保持槽码的质量不变，在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上打出纸带。计算小车加砝码的总质量，并由纸带计算出小车的加速度，把数据填入表格。 6.改变小车上砝码的个数，重复步骤5。 五、实验步骤 拉力F 加速度a 表1 小车质量一定 1.2.3组同学探究a与F的关系 （小车总质量560g） 质量m 加速度a 表2 小车所受拉力一定 4.5.6组同学探究a与M的关系 （拉力为0.13N) 空小车质量260g，砂桶质量3g 六、数据处理 1.记录数据 F/N a/(m/s2) 小车质量M一定时 a/(m/s2) 1/M 受力F一定时 2.处理数据 在实验误差允许范围内：小车的加速度a与它所受的作用力F成正比，与它的质量M成反比。 七、实验结论 1.本实验采用控制变量法 2.实验中若力用砂桶加槽码的重力，需要补偿阻力，且满足砂桶加槽码的质量远小于小车的质量。 3.本实验结论：在实验误差允许范围内： 小车的加速度a与它所受的作用力F成正比，与它的质量M成反比。 八、课堂小结 感谢倾听！ $$