4.2 探究加速度与力、质量的关系 课件 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册(共23张PPT)

(共23张PPT)
探究加速度与力、质量的关系
复习：力和运动的关系是怎样的？
力是改变物体运动状态的原因
力是物体速度改变的原因
力是产生加速度的原因
问题：加速度与哪些因素有关？
加速度与力、质量有关
控制变量法
m一定 a—F
F一定 a—m
（一）实验探究：
1、实验方法 ：
画出a-F和a-m的图像
m变化
光滑水平面
控制钩码的重力不变（F不变）
思考1：我们所研究的几个量具体数据如何确定？
小车运动a F m
如何求加速度a？
G
N
f
斜面法平衡摩擦力
Ｘ
y
方案一：
阻力补偿法
次数 拉力F x1 x2 a
1
2
3
4
5
6
探究一: 探究a与F的关系
小车的质量不变
（二）、a与m的关系（控制F不变）
m变化
光滑水平面
思考1：我们所研究的几个量具体数据如何确定？
a， F， m
控制钩码的重力不变（F不变）
次数 小车质量m x1 x2 a
1
2
3
4
5
6
探究二: 探究a与m的关系
小车的拉力不变
探究一: 探究a与F的关系
小车的质量不变
探究二: 探究a与m的关系
小车 不变
受拉力
光电门1
光电门2
挡光板
△x
X/t
方案一：
利用气垫导轨来探究加速度与力、质量的关系
实验结论：
加速度与力成正比，与质量反比。
即：
方案二：
利用打点计时器来探究加速度与力、质量的关系
（1）保持小车质量不变，改变拉力，测出不同拉力F作用下小车的加速度a，然后作出a—F图象
（2）保持拉力不变，改变小车质量，测出不同质量时小车的加速度a，然后作出a—m图象，再转化为a—1/m
结果分析:
某同学根据测量数据画出a-F图线，表明实验中的问题是:
a
F
0
没有平衡掉摩擦力
或者平衡摩擦力不足
4、注意事项：
1、小桶和砝码的质量要远远小于小车的质量，这样小车受到的拉力才等于砝码的质量。
2、要将长木板的一端适当垫高，用小车的重力的分力将摩擦力平衡掉。
3、控制变量法：
m不变，F变时：小车的质量不变，改变小桶内钩码的个数。
F不变， m变时：保持小桶和小桶内钩码个数不变，在小车上放上钩码。
实据数据分析：
根据表 格中的数据作出 —
和
—
图像
小车
小车
夹子
Ｆ
Ｆ
方案三：
由于两小同时启动、同时停止,故运动时间相同
5、实验：
探究一: 探究a与F的关系
小车1 小车2 次数 拉车钩码（g） （F1） 位移x1/cm 拉车钩码（g） （F2） 位移x2/cm
1
2
3
4
小车的质量不变
探究二: 探究a与m的关系
小桶+钩码（g ） 小桶+钩码（g） 次数 小车 （m 1） 位移x1/cm 小车2 （m 2） 位移x2/cm
1
2
3
4
F不变，即小桶+钩码质量不变
5.30
3.50
4.00
3.00
3.20
2.50
2.39
2.00
1.56
1.50
X2/X1
F2/F1
两车质量均为300g，改变钩码质量，改变力。（注：小车未平衡摩擦力）
0
0
1.00
2.00
3.00
5.00
4.00
1.00
2.00
3.00
4.00
6.00
数据处理简单，理解图象较难。
加速度
X2/X1
力
F2/F1
教参P65 实验实测数据及图象（示例）
加速度与力的关系