4.2 加速度与力、质量之间的关系 课件-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

第二节 加速度与力、质量之间的关系 【温故知新】 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。 力 运动状态改变 速度改变 产生加速度 力是产生加速度的原因 合外力 质量 一、 影响加速度的因素 问题1：影响加速度的因素有哪些？如何探究？ 问题2：什么是控制变量法？ 观察与思考（P103） 根据初速度为零的匀变速直线运动公式 可知，当位移一定时，时间越长，加速度越小。 思考：不需要计算加速度大小的情况下，如何判断加速度的大小？ 实验结论： 相同质量的物体受到的外力越小，加速度越小；受到相同外力时，质量越小，加速度越大。物体的加速度度a既跟所受的外力F有关，又跟物体本身的质量m有关。 a F m 研究方法：控制变量法 研究a与F的关系，保持m不变; 研究a与m的关系，保持F不变。 ? 如何探究三者之间的定量关系 数据处理：图像法 二 、探究加速度与力、质量之间的定量关系 1.实验目的：探究a与F合关系，a与M关系。 2.实验方法：控制变量法。 （1）保持小车的质量M不变，探究a与力F的关系。 （2）再保持托盘和砝码的质量m不变，改变小车质量M，探究a与M的关系。 3.实验器材 滑块，光电门，数字计时器，气垫导轨，气源，细绳，导线，交流电源，天平，刻度尺，法码，橡皮泥，小桶。 实验方案 气垫导轨 滑块遮光片 光电门 1 光电门 2 重物 【讨论与交流】 1.如图的实验装置，我们的实验对象是谁？如何获得其加速度？ 2.实验对象受力如何？使其产生加速度的力应该如何获得？ 3.此套实验装置的最大优点是什么？实验中应注意什么？ 4.实验原理 （1）橡皮泥和小桶重力为外力大小,天平测量滑块质量。 （2）测量滑块加速度大小 （3）用计算法或图像法处理数据。 5.实验步骤 （1）用天平测量出滑块的质量M，并记录。 （2）安装好实验仪器，滑块不系细绳。 （3）将重物放入小桶并测量出总质量，系上细绳，将砝码放上滑块并记录质量。 （4）保持滑块上砝码不变，增加重物质量重复几次，记录重物质量并求出相应加速度。 （5）再保持重物质量不变，改变滑块上砝码重复几次，记录重物质量并求出相应加速度。 （6）整理仪器。 奇数小组探究： 滑块的质量不变，加速度与所受力的关系。 如何改变受力？ 小组合作探究 偶数小组探究： 滑块的受力不变，加速度与质量的关系。 如何改变质量？ ★奇数小组：物体的质量不变，加速度与所受合外力的关系 ★偶数小组：物体的合外力不变，加速度与质量的关系。 数据处理： 实验1 滑块质量M一定时，研究a与F之间的关系 遮光片宽度d= ______ m，滑块和遮光片的质量M=__________kg，g=10m/s2 次数 橡皮泥及小桶质量m/kg 拉力大小的近似值F/N 过光电门1时间t1/s 过光电门2时间t2/s 两光电门距离s/m 过光电门1速度v1/(m·s-1) 过光电门2速度v2/(m·s-1) 加速度的计算值a/(m·s-2) 1 2 3 实验1 滑块质量M一定时，研究a与F之间的关系 遮光片宽度d= ______ m，滑块和遮光片的质量M=__________kg，g=10m/s2 次数 橡皮泥及小桶质量m/kg 拉力大小的近似值F/N 过光电门1时间t1/s 过光电门2时间t2/s 两光电门距离s/m 过光电门1速度v1/(m·s-1) 过光电门2速度v2/(m·s-1) 加速度的计算值a/(m·s-2) 1 2 3 奇数小组探究： 滑块的质量不变，加速度与所受力的关系。 小组合作探究 友情提示： 1.明确分工：3个同学动手操作，2个同学记录数据，剩下同学全程跟踪检查。 2.处理数据：5个同学各自处理其中一组数据，剩余同学任意处理一组数据对比检查，汇总数据。 3.画图规范：每个同学独自选取合适的单位长度，描点作图，拟合图线。 4.得出结论：？ 偶数小组探究： 滑块的受力不变，加速度与质量的关系。 请大家在实验中保护好自己的器材！ a 0 m m 1 研究加速度a与质量m的关系，a-m图像是曲线，直接检查a-m图像是不是双曲线，难！ 若a和m成反比，则a与 必成正比,我们采取“化曲为直”的方法作出a- 的图像，若图像是一条直线，说明a与 成正比，即a与m成反比。 结论： a∝ 实验1：M一定时，通过a与F的关系图。得出什么结论？ 误差允许范围内，M一定时，a与F成正比。 实验2：F一定时，a与 的关系图。得出什么结论？ 实验结论：数据处理通过excel软件来合成、演示 误差允许范围内，F一定时，a与 成正比。 即，F一定时，a与M成反比。 课堂小结 一、实验结论：F一定时，a与 成正比。即，F一定时，a与M成反比。 二、控制变量法，图像分析数据法。 思考： 1.我们所说滑块受力应该指的是合外力，那么滑块所受合外力等于拉力吗？ 2.滑块受到的拉力等于小桶重力吗？ 3.探究M一定时，a与F的关系时，能否以滑块、砝码小桶整体为系统研究对象？（教材P106 实践与拓展） 课后作业 $