2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第4章运动和力的关系第2节实验：探究加速度与力、质量的关系(2)课件(共13张PPT)
文档属性
| 名称 | 2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第4章运动和力的关系第2节实验：探究加速度与力、质量的关系(2)课件(共13张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-05 21:40:06 | ||
图片预览
文档简介
(共13张PPT)
实验：探究加速度与力、质量的关系
物体的加速度a 可能和哪些因素有关？
思考
m
F1
m
F2
F1m2
F
m1m1
F
结论：当物体质量一定时，物体的加速度随着力的增大而增大。
结论：当力的大小一定时，物体的加速度随着质量的增大而减小。
注意：这里的力指的是物体所受的合外力
方案：以小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子为实验器材，研究小车的运动。
实验方案
注意：只有当盘和砝码的质量要比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力。
1.怎样测量（或比较）物体的加速度？
2.怎样提供和测量物体所受的拉力F ？
实验方案
质量保持不变
合外力保持不变
探究加速度与力的关系
保持物体的质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系
小车质量M= g,小车上砝码质量m= g,小盘质量M’= g
次数 小车1 小车2
1
2
3
4
5
位移x1/cm
位移x2/cm
(M’+m’2)g (表示F2大小)
盘中砝码质量m’2(g)
300 0 10
50
20
30
40
60
盘中砝码质量m’1(g)
(M’+m’1)g (表示F1大小)
70
F2 / F1
x2 /x1
0
次数
1
2
3
4
探究加速度与力的关系
x2
x1
F2
F1
F
a
a1
a2
探究加速度与质量的关系
小车质量M= g,小盘质量M’= g,盘中砝码质量m’= g
次数 小车1 小车2
1
2
3
4
5
(M+m1)(g)
(M+m2)(g)
保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系
300 6 50
车上砝码质量m1(g)
位移x1/cm
100
50
150
200
250
车上砝码质量m2(g)
位移x2/cm
小车1质量M1
小车2质量M2
300
x2 /x1
0
探究加速度与质量的关系
次数
1
2
3
4
M2 / M1
x2
x1
M2
M1
M1 / M2
M1
M2
a
m
1
a1
a2
方案二：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。
方案三：小车、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码。利用频闪照相，拍下小车运动情况进行分析，求出加速度a 。
其他方案
钩码的总重力mg当作小车受到的拉力F
从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a
用天平测出小车的质量M
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
当小车质量不变时 次数 F/N a/m ·s -2
1
2
3
4
5
0.10 0.146
0.20 0.302
0.30 0.428
0.40 0.592
0.50 0.751
数据处理：加速度与力的关系
如何更直观地处理数据？
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
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
/kg -1
m
1
当拉力不变时 次数 m/kg a/m ·s -2
1
2
3
4
5
数据处理：加速度与质量的关系
/kg -1
2.50
2.00
1.33
1.00
0.83
m
1
0.400 0.861
0.500 0.692
0.750 0.470
1.000 0.352
1.200 0.290
实验结论：
（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）
1、m一定，加速度a与F的定量关系：
2、F一定，加速度a与m的定量关系:
牛顿第二定律（Newton second law)
通过大量的实验和观测到的事实都反映出物体的加速度与它所受的力成正比，与它的质量成反比的规律，牛顿总结得出：
物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。——牛顿第二定律
F=kma
比例系数
实验：探究加速度与力、质量的关系
物体的加速度a 可能和哪些因素有关？
思考
m
F1
m
F2
F1
F
m1
F
结论：当物体质量一定时，物体的加速度随着力的增大而增大。
结论：当力的大小一定时，物体的加速度随着质量的增大而减小。
注意：这里的力指的是物体所受的合外力
方案：以小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子为实验器材，研究小车的运动。
实验方案
注意：只有当盘和砝码的质量要比小车的质量小得多时，小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力。
1.怎样测量（或比较）物体的加速度？
2.怎样提供和测量物体所受的拉力F ？
实验方案
质量保持不变
合外力保持不变
探究加速度与力的关系
保持物体的质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系
小车质量M= g,小车上砝码质量m= g,小盘质量M’= g
次数 小车1 小车2
1
2
3
4
5
位移x1/cm
位移x2/cm
(M’+m’2)g (表示F2大小)
盘中砝码质量m’2(g)
300 0 10
50
20
30
40
60
盘中砝码质量m’1(g)
(M’+m’1)g (表示F1大小)
70
F2 / F1
x2 /x1
0
次数
1
2
3
4
探究加速度与力的关系
x2
x1
F2
F1
F
a
a1
a2
探究加速度与质量的关系
小车质量M= g,小盘质量M’= g,盘中砝码质量m’= g
次数 小车1 小车2
1
2
3
4
5
(M+m1)(g)
(M+m2)(g)
保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系
300 6 50
车上砝码质量m1(g)
位移x1/cm
100
50
150
200
250
车上砝码质量m2(g)
位移x2/cm
小车1质量M1
小车2质量M2
300
x2 /x1
0
探究加速度与质量的关系
次数
1
2
3
4
M2 / M1
x2
x1
M2
M1
M1 / M2
M1
M2
a
m
1
a1
a2
方案二：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。
方案三：小车、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码。利用频闪照相，拍下小车运动情况进行分析，求出加速度a 。
其他方案
钩码的总重力mg当作小车受到的拉力F
从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a
用天平测出小车的质量M
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
当小车质量不变时 次数 F/N a/m ·s -2
1
2
3
4
5
0.10 0.146
0.20 0.302
0.30 0.428
0.40 0.592
0.50 0.751
数据处理：加速度与力的关系
如何更直观地处理数据？
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
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
/kg -1
m
1
当拉力不变时 次数 m/kg a/m ·s -2
1
2
3
4
5
数据处理：加速度与质量的关系
/kg -1
2.50
2.00
1.33
1.00
0.83
m
1
0.400 0.861
0.500 0.692
0.750 0.470
1.000 0.352
1.200 0.290
实验结论：
（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）
1、m一定，加速度a与F的定量关系：
2、F一定，加速度a与m的定量关系:
牛顿第二定律（Newton second law)
通过大量的实验和观测到的事实都反映出物体的加速度与它所受的力成正比，与它的质量成反比的规律，牛顿总结得出：
物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。——牛顿第二定律
F=kma
比例系数