物理人教版（2019）必修第一册4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 （共24张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第一册4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 （共24张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-08 16:41:11 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
§ 4.2实验：探究加速度与力、
质量的关系
复习：牛顿第一定律
1.力是 改变物体运动 的原因
2.质量越大，惯性越大，物体的运动状态越难改变
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他改变这种状态.
V 发生了变化
产生了a
课前诊断
1、描述物体运动状态的物理量？
什么情况说明物体运动状态变了？
怎么理解加速度？
速度大小/速度方向发生改变
有加速度速度才能变化
v
100km/h
好像F越大，
a越大
10s左右
2.3s
2、请依据经验加速度跟那些因素有关？
好像m越大，a越小
2、请依据经验加速度跟那些因素有关？
那么，用什么方法来探究加速度与F/m的关系呢？
控制变量法
3、实验室我们需要测量哪些物理量？怎么测量？
a—通过打点计时器测量
m—通过天平测量
F—小车受到的合力，如何处理使实验最简单？
如何处理数据？为什么？
图像法
能直接观察数据间的关系
探究a-F或者a-m的关系
如何提供并测量小车所受的恒力问题？
探究a-F或者a-m的关系
哪些是阻力？
怎样提供拉力？
y
x
f
G
FN
F
O
1、平衡小车受到的摩擦力？如何验证？
平衡摩擦力利用重力沿斜面向下的分力平衡
小车受到的摩擦力，绳上拉力即为合力F
如何使合力F尽可能简单？
2、细绳拉力近似等于钩码重力
改进后的实验装置
探究a-F或者a-m的关系
4、那么，小车质量变化或重物重力变化是否需要重新平衡摩擦力呢？
不需要
一、制定计划
1、探究a与F的关系
基本思路：保持m不变，测量物体在不同的力的作用下的a, 分析a与F的关系
(研究方法：控制变量法)
探究a-F或者a-m的关系
思考：
探究a-F或者a-m的关系
1、细绳、纸带如何调整？
木板如何调整，调整时是否悬挂砝码盘、纸带是否穿过限位孔，怎样算调整好？
2、小车做匀加速直线运动，钩码的运动状态呢？
运动状态相同
思考：
探究a-F或者a-m的关系
3、细绳拉力F近似等于砝码重力的条件？
砝码质量远远小于小车质量
6、如何改变F
4、打点计时器固定位置及小车释放位置？
数据处理：
探究a-F或者a-m的关系
1、探究a与F的关系
编号 1 2 3 4 5
a（m/s2） 0.20 0.40 0.61 0.79 0.97
F/N 0.14 0.28 0.43 0.55 0.68
探究a-F或者a-m的关系
1、探究a与F的关系
a-F图像是一条倾斜的直线
结论：m一定时，a与F成正比
1、探究a与F的关系
探究a-F或者a-m的关系
误差分析
系统误差：用砝码的重力代替小车受到的力
偶然误差：平衡摩擦力、质量测量、纸带测量不准确；纸带与细绳不与木板平行带来的误差
2、探究a与m的关系
基本思路：保持F不变，测量不同质量的物体在同一个力的作用下的a, 分析a与m的关系
探究a-F或者a-m的关系
思考1：如何保持小车受到的拉力不变？
思考2：如何改变小车的质量？
增减小车上的砝码数量
保持钩码的质量不变
2、探究a与m的关系
探究a-F或者a-m的关系
数据处理：
编号 1 2 3 4 5
a（m/s2） 1.08 0.89 0.73 0.56 0.44
m/Kg 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50
一条平滑的曲线
2、探究a与m的关系
探究a-F或者a-m的关系
编号 1 2 3 4 5
a（m/s2） 1.08 0.89 0.73 0.56 0.44
m/Kg 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50
1/m（Kg-1） 5.00 4.00 3.33 2.50 2.00
2、探究a与m的关系
探究a-F或者a-m的关系
结论：当F一定时，a与m成反比
探究a-F或者a-m的关系
a-F图像
a-1/m图像
结论：物体的加速度与物体的质量成反比，与物体受到的作用力成正比。
实验步骤：
1、用天平测量小车质量并记录；
2、安装实验装置（小车不挂绳），平衡摩擦力（打出的纸带点迹均匀）；
3、把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码，将小车拉到打点计时器附近；
4、打开电源再释放小车，得到纸带并在纸带上记下钩码质量；
5、改变钩码质量重复试验多次；
6、控制钩码质量不变，改变小车质量，重复试验多次；
7、数据处理，得出结论。
3、注意事项：
（1）平衡摩擦时，不能挂重物。整个实
验过程只需平衡一次摩擦。
（2）实验时，先接通电源，后释放小车
（3）为了保证细线的拉力等于小车受到
的牵引力，细线要与木板保持平行
（4）为了充分利用纸带，每次开始时，
小车应尽量靠近打点计时器，为防
止小车翻到地面，要 在小车碰到滑
轮前用手挡住小车
探究a-F或者a-m的关系
4、a-F图像不过原点的原因
实验中作出的a-F图像有时不过原点,如图所示,造成这种现象的主要原因可能是以下现象的哪一种？
(1) 平衡摩擦力时垫得太高了,
(2) 实验中没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不充分
§ 4.2实验：探究加速度与力、
质量的关系
复习：牛顿第一定律
1.力是 改变物体运动 的原因
2.质量越大，惯性越大，物体的运动状态越难改变
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他改变这种状态.
V 发生了变化
产生了a
课前诊断
1、描述物体运动状态的物理量？
什么情况说明物体运动状态变了？
怎么理解加速度？
速度大小/速度方向发生改变
有加速度速度才能变化
v
100km/h
好像F越大，
a越大
10s左右
2.3s
2、请依据经验加速度跟那些因素有关？
好像m越大，a越小
2、请依据经验加速度跟那些因素有关？
那么，用什么方法来探究加速度与F/m的关系呢？
控制变量法
3、实验室我们需要测量哪些物理量？怎么测量？
a—通过打点计时器测量
m—通过天平测量
F—小车受到的合力，如何处理使实验最简单？
如何处理数据？为什么？
图像法
能直接观察数据间的关系
探究a-F或者a-m的关系
如何提供并测量小车所受的恒力问题？
探究a-F或者a-m的关系
哪些是阻力？
怎样提供拉力？
y
x
f
G
FN
F
O
1、平衡小车受到的摩擦力？如何验证？
平衡摩擦力利用重力沿斜面向下的分力平衡
小车受到的摩擦力，绳上拉力即为合力F
如何使合力F尽可能简单？
2、细绳拉力近似等于钩码重力
改进后的实验装置
探究a-F或者a-m的关系
4、那么，小车质量变化或重物重力变化是否需要重新平衡摩擦力呢？
不需要
一、制定计划
1、探究a与F的关系
基本思路：保持m不变，测量物体在不同的力的作用下的a, 分析a与F的关系
(研究方法：控制变量法)
探究a-F或者a-m的关系
思考：
探究a-F或者a-m的关系
1、细绳、纸带如何调整？
木板如何调整，调整时是否悬挂砝码盘、纸带是否穿过限位孔，怎样算调整好？
2、小车做匀加速直线运动，钩码的运动状态呢？
运动状态相同
思考：
探究a-F或者a-m的关系
3、细绳拉力F近似等于砝码重力的条件？
砝码质量远远小于小车质量
6、如何改变F
4、打点计时器固定位置及小车释放位置？
数据处理：
探究a-F或者a-m的关系
1、探究a与F的关系
编号 1 2 3 4 5
a（m/s2） 0.20 0.40 0.61 0.79 0.97
F/N 0.14 0.28 0.43 0.55 0.68
探究a-F或者a-m的关系
1、探究a与F的关系
a-F图像是一条倾斜的直线
结论：m一定时，a与F成正比
1、探究a与F的关系
探究a-F或者a-m的关系
误差分析
系统误差：用砝码的重力代替小车受到的力
偶然误差：平衡摩擦力、质量测量、纸带测量不准确；纸带与细绳不与木板平行带来的误差
2、探究a与m的关系
基本思路：保持F不变，测量不同质量的物体在同一个力的作用下的a, 分析a与m的关系
探究a-F或者a-m的关系
思考1：如何保持小车受到的拉力不变？
思考2：如何改变小车的质量？
增减小车上的砝码数量
保持钩码的质量不变
2、探究a与m的关系
探究a-F或者a-m的关系
数据处理：
编号 1 2 3 4 5
a（m/s2） 1.08 0.89 0.73 0.56 0.44
m/Kg 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50
一条平滑的曲线
2、探究a与m的关系
探究a-F或者a-m的关系
编号 1 2 3 4 5
a（m/s2） 1.08 0.89 0.73 0.56 0.44
m/Kg 0.20 0.25 0.30 0.40 0.50
1/m（Kg-1） 5.00 4.00 3.33 2.50 2.00
2、探究a与m的关系
探究a-F或者a-m的关系
结论：当F一定时，a与m成反比
探究a-F或者a-m的关系
a-F图像
a-1/m图像
结论：物体的加速度与物体的质量成反比，与物体受到的作用力成正比。
实验步骤：
1、用天平测量小车质量并记录；
2、安装实验装置（小车不挂绳），平衡摩擦力（打出的纸带点迹均匀）；
3、把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码，将小车拉到打点计时器附近；
4、打开电源再释放小车，得到纸带并在纸带上记下钩码质量；
5、改变钩码质量重复试验多次；
6、控制钩码质量不变，改变小车质量，重复试验多次；
7、数据处理，得出结论。
3、注意事项：
（1）平衡摩擦时，不能挂重物。整个实
验过程只需平衡一次摩擦。
（2）实验时，先接通电源，后释放小车
（3）为了保证细线的拉力等于小车受到
的牵引力，细线要与木板保持平行
（4）为了充分利用纸带，每次开始时，
小车应尽量靠近打点计时器，为防
止小车翻到地面，要 在小车碰到滑
轮前用手挡住小车
探究a-F或者a-m的关系
4、a-F图像不过原点的原因
实验中作出的a-F图像有时不过原点,如图所示,造成这种现象的主要原因可能是以下现象的哪一种？
(1) 平衡摩擦力时垫得太高了,
(2) 实验中没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不充分