4.2 加速度与力、质量之间的关系 课件(共23张PPT)

(共23张PPT)
加速度与力、质量之间的关系
请看名画：搬砖图
请思考加速度与力、质量之间的关系？
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F1
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F1m1F
F
来吧，建立物理模型来研究
结合生活经验，初步得到结论
结论1：当物体质量一定时，物体的加度应该随着力的增大而增大。
结论2：当力大小相同时，物体的质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速度越小。
注意：这里的力指的是物体所受的合外力。
注意：别笑我落后，但变成题目考你，你不懂就尴尬！
实验方案一
一、实验方法：控制变量法
二、实验思路：
1、保持小车的质量不变，改变钩码的个数从而改变
小车所受的拉力，测出小车的加速度，验证加速度是
否与作用力成正比。
2、保持钩码的个数不变，即保持拉力不变，改变小
车的质量，测出小车的加速度，验证速度是否与质量
成正常比。
实验成功的关键
一、平衡摩擦力
通过调整导轨的“脚”，让导轨变得倾斜起来，
反复调整导轨的倾斜程度，直到使小车在不
受牵引时就能拖动纸带沿导轨保持匀速直线
运动为止（纸带上相邻点间距相等）
没脚，就用木块垫着轨道不带定滑轮这端
左右移动木块就能调整轨道倾斜度了。
实验成功的关键
平衡摩擦力的力学原理
实验成功的关键
二、钩码质量远小于小车质量
数据的记录1
次数 1 2 3 4 5 6
小车加速度a/(m s-2)
钩码的质量m/kg
拉力F/N
数据的记录2
次数 1 2 3 4 5 6
小车加速度a/(m s-2)
小车的质量M/kg
1/M(kg-1)
若实验成功，利用图像法处理数据，将获得这些图像。
注意2：气垫导轨结合数字计时器、光电门做实验，无需平衡摩擦力哦！
实验方案二
注意1：装置要调成水平
跟实验方案一那样用图像法处理数据。
数据的记录3
钩码的质量m/kg 滑块所受拉力F/N 滑块通过光电门1的速度v1/(m s-1) 滑块通过光电门2的速度v2/(m s-1) 两光电门间的距离s/m 滑块加速度的计算值
a/(m s-2)
滑块质量M= kg
数据的记录4
滑块（含遮光条和砝码）的质量M/kg 滑块通过光电门1的速度 v1/(m s-1) 滑块通过光电门2的速度 v2/(m s-1) 两光电门间的距离 s/m 滑块加速度的计算值
a/(m s-2)
滑块拉力F= N
如图所示，某同学利用图示装置做“探究加速度与物体所受合力关系”的实验。在气垫导轨上安装了两个光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块通过绕过两个滑轮的细绳与弹簧测力计相连，实验时改变钩码的质量，读出弹簧测力计的不同示数F，不计细绳与滑轮之间的摩擦。
随堂练习一
（1）实验中_______（填“一定要”或“不必要”）保证钩码的质量远小于滑块和遮光条的总质量；实验中_______（填“一定要”或“不必要”）用天平测出所挂钩码的质量。
（2）某同学实验时，未挂细绳和钩码，接通气源，推一下滑块使其从导轨右端向左运动，发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间，该同学疏忽大意，未采取措施调节导轨，继续进行其他实验步骤（其他实验步骤没有失误），则该同学作出的滑块（含遮光条）的加速度a与弹簧测力计的示数F的图像可能是_______（填图像下方的字母）。
（3）若该同学作出的a-F图像中图线的斜率为k，
则滑块（含遮光条）的质量为_______。
答案：（1）不必要；不必要
（2）C
（3）
解析：本实验通过滑块和气垫导轨装置考查探究加速度
与物体所受合力的关系。
（1）滑块受到的拉力可以用弹簧测力计测出，故不需
要满足钩码的质量远小于滑块和遮光条的总质量，也不
需要用天平测出所挂钩码的质量。
（2）遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时
间，说明滑块做减速运动，导轨的左端偏高，则对滑块
施加外力时，需达到一定的值才能使滑块加速运动，则
作出的滑块（含遮光条）的加速度a与弹簧测力计的示数F的图像可能是C。
（3）根据 ，可知 ，解得 。
随堂练习二
在“探究物体的加速度与力、质量的关系”实验中，某组同学的实验装置如图甲所示.
（1）在本实验中，先保持质量不变，探究加速度与力的关系；再保持力不变，探究加速度与质量的关系。这种研究方法叫做__________（A.控制变量法B.等效替代法C.理想化方法）
（2）本实验在平衡摩擦力后，由于用砝码桶与砝码的重力代替绳子拉力，导致实验的系统误差。若考虑到该误差的存在，在保持小车质量不变，探究加速度与力的关系时，做出a随F变化的关系图象接近下图中哪一个__________（选填“A”“B”“C”）
A
B
C
（3）已知打点计时器的打点周期为0.02s，在一条记录
小车运动的纸带上，每5个点取一个计数点（中间有四
个点未画出），相邻计数点的时间间隔为___________s，
分别标为1、2、3、4、5，如图乙所示。经测量得各相邻
计数点间的距离分别为2.98cm、3.85cm、4.70cm、
5.55cm，则小车运动的加速度大小 __________
答案：（1）A（2）C（3）0.1s；0.85~0.87
结束，谢谢！