4.2 加速度与力、质量之间的关系 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、质量之间的关系 第四章 牛顿运动定律 2020年秋 一、实验原理（即科学方法） 打点计时器 纸带 轻绳 钩码 小车 实验原理（即科学方法）: （1）质量M一定，改变合力F，探究加速度a与合力F的关系（2）合力F一定，改变质量M，探究加速度a与质量M的关系 控制变量法 二、测量数据——加速度 二、测量数据——合力F ①画小车受力分析图，小车所合力F = 。消除了摩擦力的影响，需要进行平衡摩擦力。具体操是： （“能”或“不能”）将重物用轻绳通过定滑轮系在小车上，小车 （“需要”或“不需要”）连着纸带且接通电源。将木板远离定滑轮一端适当垫高，使小车重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔 是 （“均匀”或“不均匀”），表明恰好平衡摩擦力。每次改变小车的质量时， (“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。 均匀 不能 不需要 需要 二、测量数据——合力F ②若使用气垫导轨，由于小车所受的摩擦力忽略不计， （“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。 不需要 二、测量数据——合力F 证明：当钩码质量m远小于小车质量M时，轻绳的拉力FT近似等于钩码的重力mg。 对小车M： 对钩码m： ...① ...② ① + ② 解得： ...③ 将③代入①： 当 二、测量数据——合力F ②若采用拉力传感器或弹簧测力计，可直接读取轻绳的拉力FT的大小， （“需要”或“不需要”）满足钩码质量m远远小于小车质量M。 不需要 二、测量数据 消除摩擦力 f 的影响 平衡摩擦力 拉力传感器或弹簧测力计直接读出FT大小 当钩码质量m远小于小车质量M 时， 气垫导轨 三、数据处理 当小车质量不变 时 次数 F/N a/m ·s -2 1 0.10 0.146 2 0.20 0.302 3 0.30 0.428 4 0.40 0.592 5 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 结论：当质量M一定时，加速度a与合力F成 。 正比 当拉力不变时 次数 m/kg a/m ·s -2 1/m (kg -1) 1 0.400 0.861 2.50 2 0.500 0.692 2.00 3 0.750 0.470 1.33 4 1.000 0.352 1.00 5 1.200 0.290 0.83 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 (kg -1) a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 结论：当合力F一定时，加速度a与质量的倒数 成 （即加速度a与质量M成 ） 化曲为直的思想 正比 反比 四、误差分析 图A：未平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角 ，导致平衡摩擦力 ；图B：平衡摩擦力时倾角 ，导致平衡摩擦力 ；图C：弯曲部分表示 钩码质量远远小于小车总质量。 过小 不足 过大 过度 不满足 a 0 F a 0 F A a 0 F B C 加速度与力、质量之间的关系 加速度与力、质量之间的关系 加速度与力、质量之间的关系作业 理论课：《三维设计》P88—90 全部 实验课：《配套检测》P179—180 全部 $$