4.2 加速度与力、质量之间的关系(共20张ppt)

(共20张PPT)
粤教版 必修一 第四章
第四章 牛顿运动定律
第二节 加速度与力、质量之间的关系
知识回顾
一、牛顿第一定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
加速度
F合≠ 0
加速中的高铁
思考：除了合外力，影响加速度的因素还有哪些？
平衡状态
F合= 0
汽车启动
力越大，加速度越大
物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。
惯性反映了物体维持原有运动状态的能力。
质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。
思考：除了合外力，影响加速度的因素还有哪些？
知识回顾
二、惯性
—— 物体的质量
质量越大，加速度越小
定性关系：
一、影响加速度的因素
当质量M 相同，加速度a 随合外力F 增大而增大．
当合外力F 相同，加速度a 随质量M 增大而减小．
质量越大，加速度越小
力越大，加速度越大
—— 控制变量法
1、实验研究方法
① 保持物体质量M 一定，研究加速度a 和合外力F 的关系
② 保持合外力F 一定，研究加速度a 和物体质量M 的关系
2、实验方案设计
(1) 实验中如何产生恒定加速度？
(2) 如何改变和测量a？
(3) 如何改变和测量物体质量M？
(4) 如何改变和测量合外力F？
M
mg
二、探究 a 与F、m 的定量关系
t = 5T = 0.1s
T=0.02s
—— 打点计时器纸带计算加速度
(2) 如何改变和测量a？
逐差法：
二、探究 a 与F、m 的定量关系
2、实验方案设计
—— 天平
(3) 如何改变和测量物体质量M？
二、探究 a 与F、m 的定量关系
2、实验方案设计
G
FN
T
f
满足盘和砝码总质量远小于小车质量，可以把盘和砝码总重力当成拉力
利用重力的分力平衡摩擦力
T≠mg
T
a
(4) 如何改变和测量合外力F？
二、探究 a 与F、m 的定量关系
2、实验方案设计
二、探究 a 与F、m 的定量关系
m
M
3、实验装置：
②盘和砝码总质量远小于小车质量
m<①平衡摩擦力
不挂砝码、垫高木板、小车匀速
③打点计时器测加速度 a 的操作
①长木板右端未垫高以平衡摩擦力(或没有平衡摩擦力)；
②错用了直流电源(或应该用交流电)；
③牵引小车的细线与长木板不平行；
④开始实验时，小车离滑轮太近(或小车离打点计时器太远、牵引小车的细线太短)．
【练习】如图所示为某同学所安装的“探究加速度与力、质量的定量关系”的实验装置，在图示状态下开始做实验，该同学的装置和操作中的主要错误是(至少写出三个错误)：
①保持质量M 不变，研究加速度a 和合外力F 的关系
二、探究 a 与F、m 的定量关系
4、进行实验
m
M
①保持质量M 不变，研究加速度a 和合外力F 的关系
二、探究 a 与F、m 的定量关系
4、进行实验
结论：质量 M 一定时，加速度 a与力 F 成正比
课堂练习
思考：
在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，两位同学得到的a-F关系图像分别如图甲、乙所示（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力），其原因分别是：
甲图：_____________________________________________________；
乙图：_____________________________________________________。
平衡摩擦力过度(木板倾斜角度过大)
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(木板倾斜角度过小)
②保持合外力F 一定时，研究加速度a 和质量M 的关系
二、探究 a 与F、m 的定量关系
4、进行实验
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
能否确定关系？
猜想a 和M成反比
则a 和1/M成正比
②保持合外力F 一定时，研究加速度a 和质量M 的关系
二、探究 a 与F、m 的定量关系
4、进行实验
②保持合外力F 一定时，研究加速度a 和质量M 的关系
二、探究 a 与F、m 的定量关系
4、进行实验
结论：力 F 一定时，加速度 a与质量M 成反比
②保持合外力F 一定时，研究加速度a 和质量M 的关系
二、探究 a 与F、m 的定量关系
5、实验结论
结论：力 F 一定时，加速度 a与质量M 成反比
①保持质量M 不变，研究加速度a 和合外力F 的关系
结论：质量 M 一定时，加速度 a与力 F 成正比
m
M
m<课堂练习
B
课堂练习
二、探究 a 与F、m 的定量关系
减少轨道摩擦
m
M
m<