2011年《随堂优化训练物理》 广东教育版必修一第四章 第三节 探究加速度与力、质量的定量关系

(共13张PPT)
第三节 探究加速度与力、质量的定量关系
加速度与力的关系
1．控制变量：保持滑块的_____不变．
2．实验内容：通过改变砝码的数量来改变____的大小，作
出 a－F 图象．
3．结论：当小车的质量保持不变时，产生的加速度与____
___成正比．
质量
拉力
合外
力
的_____，作出 图象．
加速度与质量的关系
1．控制变量：保持滑块的_____不变．
2．实验内容：通过在滑块上增加或减少橡皮泥来改变滑块
3．结论：当小车收到的作用力保持不变时，产生的加速度
与_________成反比．
质量
受力
物体质量
定量探究力、质量和加速度之间的关系
1．实验目的：定量探究力、质量和加速度之间的关系．
2．实验原理
3．实验步骤
(1)加速度与合力的定量关系
让滑块在砝码拉力的作用下做加速运动，保持滑块质量不
变，通过增减砝码的数量来改变拉力的大小，重复做几次，记
录实验数据，然后进行分析，得出质量不变时物体加速度与所
受合力之间的定量关系．
(2)加速度与质量的定量关系
保持砝码的质量不变，以维持滑块所受的拉力不变，通过
在滑块增加或减少橡皮泥来改变滑块的质量，重复多次，记录
实验数据，得出物体受力不变时加速度与质量之间的定量关系．
(3)实验误差：实验中物体加速度越大，物体拉力与砝码重
力差别越大，应尽量控制物体加速度不要太大．
实验数据的图象表示
采用图象处理数据，是一种重要的处理数据的方法．这种
方法常与控制变量法结合在一起使用．
结合控制变量法，在质量不变的条件下研究加速度与合外
力的关系，在图 4－3－1 中作出 a－F 的关系图象，在图 4－3
－2 中作出 a－1/M 的关系图象，特别是在图 4－3－2 中又使用
了“化曲为直”的思想方法．
图 4－3－1
图 4－3－2
坐标点的处理方法：使尽可能多的点在直线上，不在直线
上的点要在直线两侧均匀分布，离图象太远的点是坏数据，是
应该剔除的．这种处理图象的方法叫“拟合法”．
a/( m·s-2 ) 1.98 4.06 5.95 8.12
F/N 1.00 2.00 3.00 4.00
实验数据分析
[例 1]若测得某一物体质量 m 一定时，a 与 F 的关系有如下
表数据资料.
从表中可以看出，质量 m 一定时，a 与 F 成________．
答
案：正比
思路点拨：在实验误差范围内，通过分析实验数据，可知 a
与 F 成正比关系．
a/(m·s-2) 2.04 2.66 3.23 3.98
0.50 0.67 0.80 1.00
1．在做“探究加速度与质量的关系”的实验时，计算出各
纸带的加速度后，将测得的反映加速度 a 和质量 M 关系的有关
资料记录在下表中.
由上表可以判定：当 F 一定时，a 与 M 成_____．
答案：反比
结合图象分析实验
[例 2]某同学做“探究物体运动与受力的关系”的实验时，
画出了如图 4－3－3 所示的三条图线，这三条图线表示实验中
__________不同．
图 4－3－3
答
案：质量
思路点拨：a—F 图线为直线所表示的是质量不变时加速度
与合外力的正比关系，图线的斜率不同，反应出质量不同．
2．在“探究物体运动与受力的关系”的实验时，有甲、乙、
丙、丁四位同学分别根据自己所测得的实验数据作出了 a－F 图
线，如图 4－3－4 所示，其中乙、丙、丁三位同学图线的斜率
相同．试根据图线，没有平衡摩擦的是_______，其余同学对实
验操作恰当的是____．
图 4－3－4
答案：甲和丁 丙