【同步导学】2012高中物理课件 5.2牛顿第二定律课件 沪科版必修1.ppt

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1、5．2探究加速度与力、质量的关系1．在质量一定的情况下，加速度跟力成______．2．在合外力一定的情况下，加速度跟质量成______．3．控制变量法：是研究多个物理量之间关系的一种常用方法，可先控制一些量不变，依次研究某一个因素的影响．在本实验中探究加速度的影响因素，可先控制______一定，研究加速度与力之间的关系，再保持合外力一定，研究加速度与______的关系，最后归纳总结出加速度与力和质量的定量关系．正比反比质量质量一、怎样探究加速度和力的关系●重点解读(1)基本思路：保持物体的质量不变，测量物

2、体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系．(2)实验操作：如下图所示，取小车研究(质量一定)，用不同数量的钩码拉小车，打出几条纸带．用测力计测出拉小车的钩码的重力，分析纸带，求出小车运动的加速度．●难点突破(1)数据的分析：设计一个表格，把同一物体在不同力作用下的加速度填在表中．如下表.实验次数加速度a/m·s－2小车受力F/N123(2)图象分析：由表中数据，作出a－F图象，即在图中，描点连线．若a与F成正比，图中各点应在一条过原点的直线上．二、怎样探究加速度和物体质量的关系●重点解读(1)基

3、本思路：保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系．(2)实验操作：见实物图取小车(车上放砝码)研究，在拉力不变的情况下(钩码一定)，改变小车上的砝码个数，打出几条不同的纸带．记录小车及车上的砝码的质量，求出其运动的加速度．●难点突破(1)数据的分析：设计第二个表格，把质量不同的物体在相同力作用下的加速度填入表中.实验次数加速度a/m·s－2小车质量m/kg123●疑点辨析(1)小车所受拉力是否完全等于所挂砝码与盘的重力？在寻求a与F、m的关系时，F一定是物体(研

4、究对象)所受的合外力，不同的实验设计，合外力的处理也不尽相同，若利用下图做实验，在实验中我们把小盘和砝码的重力作为小车所受的合外力来处理数据，但是小盘和砝码的重力实质上是提供了小车、小盘和砝码三者的合外力，小车所受的合外力要小于小盘和砝码的重力．只有在小盘和砝码的质量远小于小车的质量时，才能近似地认为小车受到的合外力与小盘和砝码的重力相等．(2)为何要让木板合理地倾斜？如下图甲所示，放在不光滑水平面上的物体，在水平拉力F作用下运动，物体所受的合力不是F，若物体放在倾角为θ的斜面上，恰能匀速下滑，此时再加一

5、个沿斜面向下的拉力F，如图乙所示，则物体受到的合力为F.甲乙如实物图所示，在水平木板上放置一辆小车，小车的前端系上细绳，细绳的另一端跨过定滑轮并挂上质量很小的重物．小车的尾部挂上一条纸带，纸带穿过打点计时器．为了消除摩擦力对小车的影响，必须将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，用重力的分力来抵消摩擦力，直到小车不挂重物时能匀速运动为止．当挂上重物时，只要重物的质量远小于小车的质量，那么可近似认为重物所受的重力大小等于小车所受合外力的大小．将小车从某一位置释放，小车在绳子的拉力作用下做匀加速直线运动．利用纸带上打

6、出的点便可算出小车的加速度．●误差分析(1)质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差．(2)因实验原理不完善造成误差：本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力)，存在系统误差．小盘和砝码的总质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，误差就越小．(3)平衡摩擦力不准造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的都跟正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点计时器)，匀速运动

7、的标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等．(4)提高测量精度．①应舍掉纸带上开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起点．②可以把每打五次点的时间作为时间单位，即从开始点起，每隔四个点标出一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1s.a/m·s－21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00(1)根据表中数据，画出a－F图象．(2)从图象可以判定：当m一定时，a与F成________关系．【解析】若a与F成正比，则图象是一条过原点的直线．同时因实验中不可避免也出现误

8、差，研究误差产生的原因，从而减小误差增大实验的准确性，则在误差范围内图象是一条过原点的直线即可．连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称的分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑．【答案】(1)a－F图象如下图所示．(2)正比【评析】由已知数据画出图象，从而得出结论是物理学中一种常用的重要方法．若测得某一物体受力F一定时，a与m关系的数据如下表所示．a/m·s－22.042.663.233.98m/