人教版高一必修一第四章牛顿运动定律 4．2实验：探究加速度与力、质量之间的关系 （19张ppt）河南省台前县第一高级中学

(共19张PPT)
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知识回顾:

什么是物体运动状态的改变？改变的原因是什么？
物体运动状态的改变实际上是物体速度发生了改变，改变的原因是受到了力的作用。
物体运动状态的改变除了跟力有关外，还跟物体的质量有关。
思考
我们都知道，影响物体运动状态改变的两
个因素是：力和质量，物体的运动状态发生了
改变实质上是产生了加速度，那么加速度、力
和质量间究竟有什么关系呢？
1.加速度a与受力F有关
例如，竞赛用的小汽车，质量与一般的小汽车相仿，但安装了强大的发动机，能产生巨大的牵引力，可以在四五秒内从静止加速到100km/h，比一般的汽车加速快得多，即加速度大得多。
可见，质量m一定，F越大,a越大
2.加速度a与质量m有关
例如，一般的小汽车从静止加速到100km/h，只需要十几秒，而满载的货车加速就慢得多。
即：受力F一定，m越小，加速度a越大
a
F
m
猜想定量关系：
成正比
成反比
定性描述：
m一定，F越大，a越大；
F一定，m越小，a越大。
下面通过模拟实验来研究加速度、力和质量这三者之间的关系。
研究方法：
控制变量法。
举例：我们知道 为了研究R、U、 I这三者之间的关系。
（1）先固定R，研究I和U之间的关系。
（2）再固定U，研究I和R之间的关系。

最后确定R、U、 I这三者之间的关系。
下面也通过控制变量法来研究F、m、a三者之间的关系
（1）先保持m一定，研究a和F的关系。
（2）再保持F一定，研究a和m的关系。
（一）a与F的关系（控制m不变）
2.作图，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比
1.设计表格，把同一物体在不同力作用下的加速度填在表中
数据分析
实验数据
实验次数 a F
第一次
第二次
第三次
（二）a与m的关系（控制F不变）
1.设计第二个表格，把不同物体在相同力作用下的加速度填在表中
2.作图，如果a与m成双曲线或a与1/m是过原点的直线，a与m成反比
数据分析
实验数据
实验次数 a m
第一次
第二次
第三次
思考：制定实验方案时的三个问题
1.质量m如何测？

2.怎样测量（或比较）物体的加速度a

3.怎样提供并测量物体所受的恒力F
（用天平测即可）
1.怎样测量（或比较）物体的加速度a
方法二：a=△X/T2(纸带)
方法一：不测a的具体值，由a=2x/t2 ，如果测出两个初速度为
0的匀加速运动在相同时间内发生的位移 x1 、 x2 ，位移之比就
是加速度之比，即a1/a2= x1/x2 或
2.怎样提供并测量物体所受的恒力F
方案一：
问题1：小车前进时会受到木板阻力，如何平衡掉阻力？
问题2：阻力平衡后，绳的拉力即为小车的合力。钩码和
托盘的重力等于绳的拉力吗？
增减钩码质量以改变F
增减砝码个数以改变m
（m钩<该方案：1.钩码的重力认为是小车的合力

2. 不测a的具体值，由a=2x/t2 ，如果
测出两个初速度为0的匀加速运动在相同时间
内发生的位移 x1 、 x2 ，位移之比就是加速度
之比，即a1/a2= x1/x2 或

方案二
该方案：1.仍需平衡摩擦阻力
2.仍认为托盘和砝码的重力等
于小车的合力
3.加速度a由公式a=△X/T2计算
1.学生分成两组，分别按两种方案
进行实验。
2.作出相应图像，分析实验结论。
实验结论
结论1：　对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作
用在物体上的力成正比.


结论2：　在相同的力作用下 ，物体的加速度跟物体的质量成反比
综合上述结论：
这节课以实验为依据，采用控制变量法的方法进行研究．这一方法今后在电学、热学的研究中还要用到．我们根据已掌握的知识设计实验、探索规律是物体研究的重要方法．
作业：

1.对比两种设计方案，写出它们测量的物理量及
注意事项。
2.思考：找a与m的关系时，作出a-m图像好，还
是a-1/m图像好，为什么？
3.若钩码的质量不能满足远远小于小车质量，则
a-F图像可能如何变化？