4.2探究加速度与力、质量的关系 课件(共13张PPT)

(共13张PPT)
第2节 探究加速度与力、质量的关系
速度难改变
惯性大
第2节 探究加速度与力、质量的关系
一.力与运动的关系：
力
速度改变
加速度
力是产生加速度的原因
二.质量与惯性的关系：
质量大
质量是减弱加速度的因素
控制变量法
三.加速度与力和质量的关系：
x=
1
2
at2
研究位移x与F的关系
1.M车一定、研究a与F合的关系．
控制变量法
三.加速度与力和质量的关系：
1.M车一定、研究a与F合的关系．
控制变量法
三.加速度与力和质量的关系：
结论：
x与F合成正比
x与a成正比
a与F合成正比
M车一定,
而：
a∝F
即：
2.F合一定、研究a与M车的关系．
a
F
1.M车一定、研究a与F合的关系．
控制变量法
三.加速度与力和质量的关系：
2.F合一定、研究a与M车的关系．
结论：
F合一定、
x与M车成反比
而：
x与a成正比
a与M车成反比
即：
a∝
四.误差分析
M车
1
a
1/M车
a
M车
结论：
x与F合成正比
x与a成正比
a与F合成正比
M车一定,
而：
a∝F
即：
2.F合一定、研究a与M车的关系
a
F
1.M车一定、研究a与F合的关系
控制变量法
三.加速度与力和质量的关系：
M
m
四.误差分析
mg
F
F
加速时:
mg>F
1.小车匀速时:
mg=F
2.勾码质量远小于小车质量时
即m<3.小车的接触面要尽可能光滑
mg≈F
Ff
mg
F
F
Ff
Mg
FN

若Ff=Mgsin
则小车合力
F合=
F
≈
mg
4.适当倾斜接触面,
a
F合
a
M车
1
思考:若平衡摩擦力时平衡过度或平衡不够，会有什么现象
平衡过度
平衡不够
平衡过度
平衡不够
若钩码质量持续增加不满足m<a
F合
a
M车
1
若小车质量持续减小不满足m<例1] 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，渗透了研究问题的多种科学方法：
(1)实验环境的等效法：_______________________；
(2)实验条件设计的科学方法：___________________；
(3)实验原理的简化：_________，即当小车质量M车 m沙时，细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g；
(4)实验数据处理的科学方法：__________________；
(5)由a－M车图象转化为a－1/M车图象，所用的科学方法：_______________。
(以上各题均选填“理想实验法”、“图象法”、“平衡摩擦力法”、“化曲为直法”、“控制变量法”或“近似法”)
平衡摩擦力法
控制变量法
近似法
图象法
化曲为直法
例2] 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系的实验，如图1所示，图甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)。
(1)图乙为某次实验得到的纸带，
根据纸带可求出小车的加速度大
小为__________m/s2(保留两位有效数字)。
(2)保持沙和沙桶质量不变，改变小车质
量m，分别得到小车加速度a与质量m及
对应的1/m数据如下表：
3.2
物理量实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
小车加速度a/(m·s－2) 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1/m(kg－1) 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
(3)保持小车质量不变，改变沙和沙桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F变化的图线，如右图所示。该图线不通过原点，请你分析其主要原因是______________________________________________。
没有平衡摩擦力或者未完全平衡摩擦力
例3] 两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码(图3甲)。小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小。小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线(图乙)，控制两辆小车同时开始运动和结束运动。
图3
加速度与拉力成正比
加速度与质量成反比
G Mg