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 课件(共19张PPT)
文档属性
| 名称 | 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 课件(共19张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 22.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-22 21:02:45 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验：探究加速度与力、质量的关系
如何改装一辆赛车，提高赛车的启动性能？
实验：探究加速度与力、质量的关系
从牛顿第一定律看影响加速度的因素？
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它改变这种状态
力
使
运动状态改变
加速度产生
惯性
质量
运动状态不变
惯性的量度
加速度产生
保持
阻碍
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验猜想
物体质量一定时，
受力越大，加速度越大
物体受力一定时，
质量越小，加速度越大
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验方法
实验一：
保持物体的质量不变，研究加速度与力的关系
控制变量法
实验二：
保持物体受力不变，研究加速度与质量的关系
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验数据的获取
物体的质量：
物体运动的加速度：
物体受到的作用力：
天平
打点计时器， 逐差法
弹簧测力计
书P31
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验仪器
小车
50g的钩码
10g的钩码
托盘天平（砝码）
打点计时器（纸带）
小桶
刻度尺
一端带滑轮的长木板
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验装置
思考：绳子拉力是否等于小车所受合力？
G
FN
F
Ff
思考：如何实现重力，支持力，摩擦力三力合力为0？
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验装置
思考：如何平衡摩擦力？
G
FN
F
Ff
G1
G2
G
FN
Ff
G1
G2
操作：长木板一端垫高，轻推小车，使小车在不受拉力时能拖动
纸带匀速运动，可观察到纸带上点迹均匀
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验步骤
思考：是否要多次平衡摩擦力？
G
FN
F
Ff
G1
G2
实验一：保持物体的质量不变，研究加速度与力的关系
实验二：保持物体所受拉力不变，研究加速度与质量的关系
本实验只需
平衡摩擦力一次
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验装置
思考：如何测量绳子拉力？
F
方法一：在小车上装力传感器，直接测得绳子拉力大小
方法二：测出悬挂物体的重力，当作绳子拉力大小
F
G0
当小车加速运动，悬挂的重物也在加速运动，重力大于绳子拉力
若对悬挂的物体和小车整体分析，G0为整体所受合外力，若悬挂物体的质量远小于小车的质量，则G0近似等于小车所受合外力
实验中强调保证悬挂物的质量远小于小车的质量，下列情况下应选择哪组钩码放入小桶中进行实验？（已知小车的质量为500g）
A.10g B.150g C.250g D.500g E.800g
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验步骤
平衡摩擦力
1.用天平测出小车的质量M和小桶的质量m0
2.安装好打点计时器，垫高长木板的一端，调整木板的倾斜程度，使轻推小车，小车在不受拉力的作用拖动纸带匀速运动，纸带上点迹均匀。
3.在小车上固定细线，并挂上小桶。
4.保持小车的质量不变，探究加速度与力的关系：在小桶中放置钩码，钩码总质量记为m，进行实验获得一条纸带，处理数据得到一组加速度和力的值。改变小桶中钩码个数，重复实验
5.保持小车所受拉力一定，探究加速度与物体质量的关系：在小车上放置钩码，进行实验获得一条纸带，处理数据得到一组加速度和质量的值。保持小桶中钩码个数不变，逐渐增加小车上钩码个数，重复实验
悬挂物的质量远小于小车质量
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验操作
思考：下图所示实验操作有何问题？
小车没有靠近
打点计时器放置
悬挂物离地面太近
细线没有平行木板
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验数据处理
实验当中有一条未处理的纸带，已知该实验小桶内钩码的质量为10g，打点计时器打出的纸带相邻两个计数点间有4个点未标记，根据纸带求得加速度，填入表格中，并完成a-F图象
小车的质量为502.6g 小桶的质量为16.2g
m/g 0 16.2 36.2 46.2 56.2 66.2
F/N 0 0.162 0.362 0.462 0.562 0.662
a/(m·s-2) 0 0.32 0.72 0.92 1.12 1.24
26.2
0.262
0.52
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验数据处理
0
①
②
③
实验结论：在质量一定时，物体的加速度与力成正比
思考：如果平衡摩擦力操作不当？
②平衡摩擦力过度或木板斜面倾角过大
③未完全平衡摩擦力或木板斜面倾角太小
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验数据处理
思考：如何证明加速度与质量成反比？
实验结论：在力一定时，物体的加速度与质量成反比
M/kg 0.25 0.29 0.33 0.4 0.5 0.71 1 1.67
1/M/（kg-1) 4 3.45 3.03 2.5 2 1.41 1 0.6
a/(m·s-2) 1.9 1.72 1.49 1.25 1 0.75 0.5 0.3
实验：探究加速度与力、质量的关系
误差分析
系统误差
偶然误差
产生原因
减小方法
悬挂物的总重力表示小车所受拉力
悬挂物的质量
远小于小车的质量
质量测量不准，计数点间距测量不准
小车所受拉力测量不准
作图不准
多次测量求平均值
①准确平衡摩擦力
②细线与纸带平行于木板
遵循作图原则直线拟合
实验：探究加速度与力、质量的关系
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。
理论依据
合外力
实验：探究加速度与力、质量的关系
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，
跟它的质量成反比。
总结
实验结论：
控制变量法
实验方法：
实验原理：
平衡摩擦力
悬挂物的质量远小于小车质量
实验数据处理：
图象法和“化曲为直”法
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验：探究加速度与力、质量的关系
如何改装一辆赛车，提高赛车的启动性能？
实验：探究加速度与力、质量的关系
从牛顿第一定律看影响加速度的因素？
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它改变这种状态
力
使
运动状态改变
加速度产生
惯性
质量
运动状态不变
惯性的量度
加速度产生
保持
阻碍
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验猜想
物体质量一定时，
受力越大，加速度越大
物体受力一定时，
质量越小，加速度越大
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验方法
实验一：
保持物体的质量不变，研究加速度与力的关系
控制变量法
实验二：
保持物体受力不变，研究加速度与质量的关系
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验数据的获取
物体的质量：
物体运动的加速度：
物体受到的作用力：
天平
打点计时器， 逐差法
弹簧测力计
书P31
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验仪器
小车
50g的钩码
10g的钩码
托盘天平（砝码）
打点计时器（纸带）
小桶
刻度尺
一端带滑轮的长木板
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验装置
思考：绳子拉力是否等于小车所受合力？
G
FN
F
Ff
思考：如何实现重力，支持力，摩擦力三力合力为0？
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验装置
思考：如何平衡摩擦力？
G
FN
F
Ff
G1
G2
G
FN
Ff
G1
G2
操作：长木板一端垫高，轻推小车，使小车在不受拉力时能拖动
纸带匀速运动，可观察到纸带上点迹均匀
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验步骤
思考：是否要多次平衡摩擦力？
G
FN
F
Ff
G1
G2
实验一：保持物体的质量不变，研究加速度与力的关系
实验二：保持物体所受拉力不变，研究加速度与质量的关系
本实验只需
平衡摩擦力一次
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验装置
思考：如何测量绳子拉力？
F
方法一：在小车上装力传感器，直接测得绳子拉力大小
方法二：测出悬挂物体的重力，当作绳子拉力大小
F
G0
当小车加速运动，悬挂的重物也在加速运动，重力大于绳子拉力
若对悬挂的物体和小车整体分析，G0为整体所受合外力，若悬挂物体的质量远小于小车的质量，则G0近似等于小车所受合外力
实验中强调保证悬挂物的质量远小于小车的质量，下列情况下应选择哪组钩码放入小桶中进行实验？（已知小车的质量为500g）
A.10g B.150g C.250g D.500g E.800g
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验步骤
平衡摩擦力
1.用天平测出小车的质量M和小桶的质量m0
2.安装好打点计时器，垫高长木板的一端，调整木板的倾斜程度，使轻推小车，小车在不受拉力的作用拖动纸带匀速运动，纸带上点迹均匀。
3.在小车上固定细线，并挂上小桶。
4.保持小车的质量不变，探究加速度与力的关系：在小桶中放置钩码，钩码总质量记为m，进行实验获得一条纸带，处理数据得到一组加速度和力的值。改变小桶中钩码个数，重复实验
5.保持小车所受拉力一定，探究加速度与物体质量的关系：在小车上放置钩码，进行实验获得一条纸带，处理数据得到一组加速度和质量的值。保持小桶中钩码个数不变，逐渐增加小车上钩码个数，重复实验
悬挂物的质量远小于小车质量
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验操作
思考：下图所示实验操作有何问题？
小车没有靠近
打点计时器放置
悬挂物离地面太近
细线没有平行木板
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验数据处理
实验当中有一条未处理的纸带，已知该实验小桶内钩码的质量为10g，打点计时器打出的纸带相邻两个计数点间有4个点未标记，根据纸带求得加速度，填入表格中，并完成a-F图象
小车的质量为502.6g 小桶的质量为16.2g
m/g 0 16.2 36.2 46.2 56.2 66.2
F/N 0 0.162 0.362 0.462 0.562 0.662
a/(m·s-2) 0 0.32 0.72 0.92 1.12 1.24
26.2
0.262
0.52
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验数据处理
0
①
②
③
实验结论：在质量一定时，物体的加速度与力成正比
思考：如果平衡摩擦力操作不当？
②平衡摩擦力过度或木板斜面倾角过大
③未完全平衡摩擦力或木板斜面倾角太小
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验数据处理
思考：如何证明加速度与质量成反比？
实验结论：在力一定时，物体的加速度与质量成反比
M/kg 0.25 0.29 0.33 0.4 0.5 0.71 1 1.67
1/M/（kg-1) 4 3.45 3.03 2.5 2 1.41 1 0.6
a/(m·s-2) 1.9 1.72 1.49 1.25 1 0.75 0.5 0.3
实验：探究加速度与力、质量的关系
误差分析
系统误差
偶然误差
产生原因
减小方法
悬挂物的总重力表示小车所受拉力
悬挂物的质量
远小于小车的质量
质量测量不准，计数点间距测量不准
小车所受拉力测量不准
作图不准
多次测量求平均值
①准确平衡摩擦力
②细线与纸带平行于木板
遵循作图原则直线拟合
实验：探究加速度与力、质量的关系
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。
理论依据
合外力
实验：探究加速度与力、质量的关系
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，
跟它的质量成反比。
总结
实验结论：
控制变量法
实验方法：
实验原理：
平衡摩擦力
悬挂物的质量远小于小车质量
实验数据处理：
图象法和“化曲为直”法