高一物理探究加速度与力以及时质量的关系

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1、第四章牛顿运动定律4.2实验:探究加速度与力、质量的关系动力学的奠基者英国科学家牛顿(1643-1727)吉林省乾安县第四中学131400金迎时E-mail:jys200512@163.com人教版必修一新课标地区会员社区用户名：jys200512@163.com7/16/20211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,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。温故知新: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,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。7/16/20212力是产生加速度的原因感受实例加速度a与力F有关7/16/20213感受实例加速度

2、a与质量m有关F1赛车从0加速到时速100公里只需2.3秒质量是惯性大小的量度7/16/20214物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎样的定量关系？提出问题研究方法：保持m不变，研究a与F的关系;保持F不变，研究a与m的关系。7/16/20215猜想与假设实验验证思考：如何设计实验?事实是不是这样呢？m一定，a∝F；F一定，a∝1/m。7/16/20216明确几个问题:2.如何由实验得出结论?1.怎么设计这个实验?1.测量哪些量?2.怎么测量?数据处理：m不变时，a与F关系；F不变时，a与m关系。a、F、mm：a:F:天平求出物体所受的合力7/16/20217实验设计

3、:参考方案一:用打点计时器探究小车:打点计时器:测量小车运动过程中的加速度钩码:重力提供拉力研究对象,可用天平称其质量合力F=?GFNFf7/16/20218平衡摩擦力：钩码重力近似等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力FGG1FNfG1平衡摩擦力f。7/16/20219实验步骤:1.用天平测出小车的质量。2.安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。3.控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，测出一组数据。4.改变钩码质量，多测几组数据。5.控制钩码质量不变，改变小车质量，再

4、测几组数据。7/16/202110演示实验：探究加速度a与力F的关系Excel数据处理数据采集与处理7/16/202111演示实验：探究加速度a与质量m的关系Excel数据处理数据采集与处理7/16/202112实验结论：m一定时，a∝FF一定时，a∝1/m7/16/202113实验设计二：设计对比实验设计方案保持小车质量不变不变保持力7/16/202114光电门数字计时器拓展探究7/16/202115光电门1光电门2挡光板△xX/t参考方案三:利用气垫导轨来探究7/16/202116课堂小结本节课以实验为依据，采用控制变量法进行研究，根据已掌握的物理知识设计实验方案，探索物理规

5、律是物理学研究的重要方法。7/16/2021171．关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验，下列说法中符合实际的是()A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系课堂练习√7/16/2021182、在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验

6、时，某学生将实验装置如图所示安装，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误，请你指出来：（1）（2）没有平衡摩擦力打点计时器应使用低压交流电源7/16/2021193．某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：F/N0.200.300.400.500.60a/(m·s－2)0.110.190.290.400.51(1)根据表中的数据在图实－4－9所示的坐标中作出a－F图象；(2)图象的斜率的物理意义是_________________；(3)图象(或延长线)与F轴的截距的物理意义是___________；(4)小车

7、和砝码的总质量为________kg.7/16/202120解析：(1)选取适当的标度，作出a－F图象如图所示．(2)由F＝Ma得a＝F/M，可见图象的斜率为小车和砝码的总质量的倒数．(3)图象与F轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力，也即是小车受到的阻力，大小为0.1N.(4)由图可知图线斜率k＝1(kg－1)，由k＝1/M可得：M＝1kg.7/16/202121祝同学们在学习上取得更大进步！退出7/16/202122如何测量加速度a:1.直接测量2.间接比较构建一匀变速直线运动