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4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系 课件(人教版必修1)

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4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系人教版(2019)高中物理必修第一册课件

4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系人教版(2019)高中物理必修第一册课件
4.2实验：探究加速度 与力、质量的关系
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。
1、力是产生加速度的原因。
加速度与力的关系
2、惯性只与质量有关，质 量越大惯性越难改变。
加速度与质量的关系
这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关
系。下面我们来探究加速度与力、质量之间的定量关系。
的加速度；而用相同的力推质量小的物体，物体会获 得大的加速度。
加速度可能与质量成反比?
加速度a与力m的关系
保持小车所受的拉力不变，通过 在小车上增加重物改变小车的质量。 测得不同质量的小车在这个拉力下运 动的加速度，分析加速度与质量的变 化情况，找出二者之间的定量关系。
二、物理量的测量
1、质量的测量
先固定一个变量x2不变，研究y与另一个变量x，之间的 定量关系；然后再固定变量x1不变，研究y与x2之间的 关系。
本节在探究加速度与力、质量之间的关系时，就采 用了控制变量的方法。以后在研究涉及多个变量的规律 时，还会用到控制变量的方法，它是科学研究中常用的 一种方法。
一、实验思路 用控制变量法探究加速度a与力F的关系和加速度a与质量m的关系。 二、物理量的测量 1、质量的测量，可以用天平测量质量。为了改变小车的质量， 可以在小车中增减砝码的数量。 2、加速度的测量 方法1、小车做初速度为0的匀加速直线运动。 方法2、利用打点计时器。 方法3、让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动。 3、力的测量
m：天平
2、怎么测量 a: 打点计时器
3、进行实验
F: 物体所受的合力
4、利用表格分析数据
用图所示的装置可以完成这个探究实验。将小车 置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连。小车可以在 槽码的牵引下运动。

人教版必修一 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系(共30张PPT)

人教版必修一 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系(共30张PPT)

方案三： 课本上参考案例中的实验方案
Ｆ
小车
夹子
Ｆ
小车
由于两小同时启动、同时停止,故运动时间相同
只需验证：
m一定时： F一定时：
x1 F1 x2 F2
x1 m2 x2 m1
（ ） a1 F1 a2 F2
（ ） a1 m2 a2 m1
m
光滑水平面
F
例六、(09台州)如图所示，在探究加速度与力、质
由乙图中游标卡尺测得遮光条的宽度d. 该实验小组在做实验
时，将滑块从甲图所示位置由静止释放，由数字计时器可以
读出遮光条通过光电门1的时间Δ t1，遮光条通过光电门2的时 间Δ t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝____， 滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2＝___，则滑块的加 速度的表达式a＝_____.(以上表达式均用字母表示)
4.22 cm，sBC＝4.65 cm，sCD＝5.08 cm，sDE＝5.49 cm，
sEF＝5.91 cm，sFG＝6.34 cm.已知打点计时器的工作频
率为50 Hz，则小车的加速度a＝________m/s2(结果保留
两位有效数字)．
0.42
图乙
例四、(2012·舟山模拟)在探究“加速度与力、 质量的关系”的实验中：
实 验 次 数
车 号
小车 质量 （g）
码盘 质量 （g）
车中砝 码质量 （g）
盘中砝 码质量 （g）
小车位 移（cm）
1
甲 乙
50 50
10 10
0 0
0
15
10
30
2
甲 乙
50 50
10 10
0 50

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系—(最新)人教版(2019)高中物理必修第一册教学课件

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系—(最新)人教版(2019)高中物理必修第一册教学课件
整个实验只需进行一次平衡摩擦力的操作
注意事项：1、平衡摩擦力（木板垫高） 2、m<<M
控制质量不变，讨论加速度a与F的关系
a
倾角过大
没有平衡摩擦力
O
F
控制F不变，讨论加速度a与m的关系
感 您的欣赏
谢
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感谢观看，欢迎指导！
1 . 史 铁 生虽 然自身 残疾,可 是对生 活的热 爱却无 时不流 露于笔 端。如 果没有 爱,他 不会发 现地坛 的内在 ; 2 . 如 果 没有 博爱,他 就无法 观察数 年来地 坛的变 迁,以 及每一 位进出 地坛的 人的特 点,只有 对生活 充满热 爱,情 感升华 到博爱 的人,才 能那么 细致地 观察一 切,精 心地记 载一切 ,用美丽 的文字 描述一 切; 3 . 只 有 心底 有爱的 人,才能 感悟出 人生的 意义, 从痛苦 境地爬 过,走向 光明; 只有心 底有爱 的人,他 才会如 此懂得 感恩, 知道忏 悔,才能 勇敢面 对自己 年轻时 犯下的 错,才 能把一 切写出 来,让世 人得到 教育与 启迪。
4 . 人 的 一 生 会 遇到很 多事很 多人,不 可能事 事称心 ,处处 如意,需 要我们 坚强, 需要我 们都有 一颗平 常心,一 种平和 的心态 ,学会 面对,懂 得感恩 。 5 . 记 得 有句 禅语道 ，当你 抱怨自 己的鞋 不好时 ,却发现 有人竟 没有脚 。所以 ,不管 你是谁 ,不管你 在做什 么,都 有存在 的理由 ,都要尽 心尽力 地去付 出,这 样才可 以拥有 无怨无 悔的快 乐人生 6 . 作 者 曾这 样解释 自己的 名字-心 血倾注 过的地 方不容 丢弃, 我常常 觉得这 是我的 姓名的 昭示,让 历史铁 一样地 生着, 以便不 断地去 看它,不 是不断 地去看 这些文 字,而 是借助 这些蹒 跚的脚 印不断 看那一 向都在 写作着 的灵魂 ,看这灵 魂的可 能与去 向。这 也可以 看作是 对他作 品的最 好的诠 释。 7 . 因 为 这 个 故事体 现了中 华民族 的优良 传统, 是地坛 成就了 一位卓 越的作 家,在他 身上体 现了我 们这个 民族的 自强不 息的精 神;也 是地坛 成就了 一位伟 大的中 国母亲 ,她身上 散发着 母爱的 光芒。 8 . 不 会 讲述 。史铁 生的故 事只是 我们生 活中的 一个个 例,与地 坛传统 的文化 风格不 相符合 ,参观 地坛的 人,大多 只是想 了解中 国丰厚 的文化 底蕴和 历史知 识,讲 史铁生 的故事 与地坛 本身所 代表的 旅游文 化出入 太大。 9 . 会 讲 述,但 不会讲 得太多 。毕竟 史铁生 的故事 与地坛 本身的 文化、 历史结 合不太 大,只 是借史 铁生的 故事提 高一下 地坛的 知名度 ,并借此 表现自 己知识 的丰富 ,以引 起游客 的兴趣 ,使自己 的导游 工作做 得更好 。 1 0 . 散 文中的 物象, 就是倾 注了作 者的思 想与主 观情感 的生动 鲜明的 形象,它 是作者 抒怀言 志的凭 借与依 据,命 题者常 常从散 文的物 象入手 设题,常 见的提 问方式 有联系 全文, 指出某 物象的 含义和 它在结 构上的 作用。

4.2实验-探究加速度与力、质量的关系人教版(教材)高中物理必修第一册优秀课件

4.2实验-探究加速度与力、质量的关系人教版(教材)高中物理必修第一册优秀课件
10．杜甫《登高》中集中表现了夔州秋天的典型特征的句子是: 风急天高猿啸哀，渚清沙白鸟飞回。前人也曾把这两句誉为“古今独步”的“句中化境”。
4. 举现实生活中的实例，通过舟的浮动对水的依赖性，从而得出结论来说明大鹏鸟的飞翔对风的依赖性的句子是： 风之积也不厚，则其负大翼也无力。
11.写作者在江面上自由飘荡，似乎是在浩荡的宇宙间乘风飞行，飘飘忽忽升入仙境里去的句子：浩浩乎如冯虚御风，而不知其所止；飘飘乎如遗世独立，羽化而登仙。
岁月给了烛之武太多的落寞与不甘，同时也磨砺了他的沉稳与敏锐，对郑国的最朴素的爱又加固了他的沉稳与敏锐。他与秦伯的交锋从一开始就注定了他的胜局，几十年积蓄的能
绳的拉力近似等于槽码重力 量终于在瞬间有了释放和爆发的闪亮时刻。
思考：如何判断物体是否做匀 2.通过阿房宫的兴毁提示秦王历史教训，文中说：“秦人不暇自哀，而后人哀之；后人哀之而不鉴之，亦使后人而复哀后人也。”
2.偶然误差:平衡摩擦力不准确、质量测量不准确、计 数点间测量不准确、纸带和细绳不严格与本板平行都 会引起误差。
注意事项：
1.平衡摩擦力时不要挂槽码，整个实验平衡摩擦 力后，不管以后是改变槽码的质量还是改变小 车的质量，都不需要重新平衡摩擦力。
2.实验中必须小车的质量远大于槽码的总质量， 此时可认为槽码的重力近视等于绳的拉力。
小 结：
1、实验的研究方法 2、实验的注意事项
—— 控制变量法
⑴ 平衡摩擦力 ⑵ m （槽码）<< M（小车）
3、数据的处理方法 —— 图像法 要点：设法使图
线成一条(过原点的)直线
4、实验结论
⑴ 质量一定时，加速度与力的大小成正比 ⑵ 力的大小一定时，加速度与质量成反比
F =F =G 下面请7.1班的同学上台，他们给我们带来的是经典歌曲《兰花草》，掌声有请！

人教版高中物理必修1《4.2实验：探究加速度与力、质量的关系》教学课件

人教版高中物理必修1《4.2实验：探究加速度与力、质量的关系》教学课件
4．a与F的关系：小车质量一定，改变槽码个数以改 变小车所受拉力，根据纸带上打出的点来测出相应的 加速度，将数据填在表1中．
表1 小车质量一定 F a
5． a与m的关系：小车所受拉力不变(即槽码的个数一 定)，通过增减在小车中的重物(即增减在小车中的砝 码)来改变小车的质量，根据纸带上打出的点测出相应 的加速度，将数据填在表2中。
表2 小车所受的拉力一定
m a
数据分析 (1)分析a与F的关系：通过观察记录的数据发现，F 越大，a越大，首先猜想a与F成正比。
(2)分析a与m的关系：通过观察记录的数据发现， m越大， a越小，这可能是a与m成反比，也可能是 a与m 2成反比，甚至是更复杂的关系，需要通过作 图来判定。
实验结论
进行实验 实验器材
打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有 定滑轮的长木板、槽码若干个、夹子、细绳、低压 交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
实验步骤 1．用天平测出小车的质 量m，并记录．
2．按图所示，安装实验器材，只是不把悬挂槽码用 的细绳系在车上，即不给小车施加牵引力．
3．阻力补偿：把木板的一侧垫高，以补偿打点计时 器对小车的阻力及其他阻力。调节木板的倾斜度，使 小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。
B．小车的质量要远大于塑料桶和桶内砝码的质量 C．实验中可以通过在塑料桶中增加砝码来改变小车 受到的拉力 D．每次改变小车受到的拉力后都需要重新补偿阻力
使尽可能多的点落在直线上， 不能落在直线上的点均匀分布在 直线的两侧，偏离直线较远的点 舍去。
注意事项 1)打点前小车应靠近打点计时器，且应先接通电源，后 释放小车。
2)在补偿阻力时，不要悬挂槽码，小车的另一端应连着 纸带且接通电源。给小车一个初速度，若纸带上打出的 点间隔均匀，表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜 面向下的分力平衡。之后都不需要重新补偿阻力。

人教版高中物理必修一4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》ppt课件

人教版高中物理必修一4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》ppt课件

2019/8/11
最新中小学教学课件
11
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课件
10
谢谢欣赏！

x1 x2
2 1
ammm112
结论：当物体受力一定时，物体的加速度与质量成反比
第四章 牛顿运动定律
方案二： P73参考案例二
实验器材：小车、打点计时器、纸带、长木板、细 线、砝码、钩码、刻度尺、天平。
F
实验 1、平衡摩擦力:在木板无滑轮的一端下面垫一 注 事意 项：薄上木打块出，的反点复是调均节匀高（度即差小，车直匀到速小运车动后）面为的止纸。带
4.2 探究加速度与力、 质量的关系
第四章 牛顿运动定律
1、速度是描述物体运动状态的物理量
2、速度的大小或方向改变，即速度改变， 则物体的运动状态就变化了
3、加速度是描述物体速度变化快慢（或运动变化 快慢）的物理量
问题：物体运动状态变化的快慢（即加速度） 和什么有关？
（1）质量 例如：一般小汽车从静止加速到100km/h，只需
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。

物理人教版(2019)必修第一册4.2实验：探究加速度与力、质量的关系(共19张ppt)

物理人教版(2019)必修第一册4.2实验：探究加速度与力、质量的关系(共19张ppt)
度a与所受合力F成正比。 (2)合力F不变时，小车的加速度a与其 质量m成反比。
六、注意事项 1.打点前小车应靠近打点计时器且应先接通电源，后释放小车。 2.在平衡阻力时，不要悬挂槽码，但小车应连着纸带且接通电源。用手轻轻地给
小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔均匀，表明小车受到的阻力跟 它受到的重力沿斜面向下的分力平衡。 3.改变槽码的质量过程中，要始终保证槽码的质量远小于小车的质量。 4.作图时应使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能的对称 分布在直线的两侧，但若遇到个别偏离较远的点可舍去。
创新方案 3. 利用弹簧测力计(竖直悬挂)探究
弹簧测力计的示数就 是小车所受到的拉力
创新方案 4. 利用力传感器探究
力传感器示数的两倍就 等于小车所受到的拉力
五、数据处理 1.分析加速度和力的关系
依据表格1，以加速度a为纵坐标，外力F为横坐标，作出a－F关系图像，如图
所示，由此得出结论。
表格1(小车的质量一定，加速度与受力的关系)
实验次数 1 2 3 4 …
加速度a/(m·s－2) 小车受力F/N
表格2(小车受到的外力一定，加速度与质量的关系)
实验次数
3.力的测量 把木板的一侧垫高，以平衡小车受到的阻力，小车所受的拉力近似等于槽码所 受的总重力。
三、实验器材 电磁打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、垫木、槽 码、砝码、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
四、实验步骤
1.用天平测出小车的质量。 2.安装好实验装置，平衡摩擦力。 3.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂槽码，将车拉到打点计时器附近。 4.先打开计时器电源，再释放小车，得到纸带，并记下钩码重量。 5.改变槽码的重量，重复以上的步骤几次。 6.控制槽码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。 7.设计表格，记录实验数据。

高中物理人教版必修一《4.2实验：探究加速度与力、质量的关系》课件

高中物理人教版必修一《4.2实验：探究加速度与力、质量的关系》课件
-
-
(4)由 Δx=aT2,可知 a1= 3 21 , 2 = 4 22
则 a=
1 +2
2
=
2
4 +3 -2 -1
4Hale Waihona Puke 2代入数据得 a=3.2 m/s2。
答案:(1)C (2)C (3)m'≪m
2
(4)3.2
-21-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
类型一
类型二
题后反思本实验因原理不完善引发误差。本实验用钩码的总重
2
实验:探究加速度与力、质量的关系
-1-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
一
二
三
四
一、实验目的
1.用控制变量法探究加速度与力、质量的关系。即(1)物体的质
量一定时,探究加速度与力的关系;(2)物体受力一定时,探究加速度
与质量的关系。
2.学会用图象法处理数据得出结论。
-2-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
适的一个是
。
A.m1'=5 g
B.m2'=15 g
C.m3'=40 g
D.m4'=400 g
(3)在此实验中,需要测得每一次牵引力对应的加速度,其中求得
的加速度的表达式为
。(用Δt1、Δt2、D、x表示)
-24-
2 实验:探究加速度
与力、质量的关系
类型一
类型二
解析:(1)取下牵引砝码,滑行器放在任意位置都不动;或取下牵
小车与砝码总
1
质量的倒数 /kg − 1
m
1
2
3
4
5

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系(课件)高中物理(人教版2019必修第一册)

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系(课件)高中物理(人教版2019必修第一册)

（2）物体所受的力F不变时，物体的加速度a与质量m成反比。
二、用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系
误差分析
（1）平衡摩擦力不准造成的误差
平衡摩擦力时不要挂槽码，而且平衡了摩擦力后，不管以后是改变所挂槽码
的质量还是改变小车的质量，都不需要重新平衡摩擦力。
如果没有平衡摩擦力或摩擦力没有平衡好，实验中作出的a -F图像或a像不过原点。
可得打点计时器打出 B 点时小车的速度大小 = 1.6 m/s，小车的加速度大小 = 3.2 m/s 2
（结果保留两位有效数字）。
【详解】
（1）A．绳子的拉力由拉力传感器测出，不需要用砂和砂桶的重力去代替绳子拉力，
不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故 A 错误；
B．为了平衡摩擦力，需要将长木板右端适当垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他
C．实验时应先接通打点计时器的电源再释放小车
(1)关于本次实验的注意事项，下列说法正确的是______。
A．实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
B．实验时为了平衡摩擦力，需要将长木板右端适当垫高
C．实验时应先接通打点计时器的电源再释放小车
(2)正确完成实验操作后，得到的一条纸带部分如图乙所示，纸带上各点均为计时点，由此
轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，拉力传感
器可直接显示绳上的拉力大小，打点计时器所接电源的频率为 50Hz。
BC
(1)关于本次实验的注意事项，下列 Nhomakorabea法正确的是______。
A．实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
B．实验时为了平衡摩擦力，需要将长木板右端适当垫高
② 一切物体 都具有惯性。

人教版高中物理必修一4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》课件(新人教版必修1)

人教版高中物理必修一4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》课件(新人教版必修1)
高中物理课件
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探究实验
一、实验器材： 小车、打点计时器、纸带、一端带滑 轮的长木板、细线、砝码、钩码、 刻度尺、天平 1、小车质量的测量用。 天平
2、打点计时器的用途是：打出纸带，
测量计算小车的加速度。
3、如何才能给小车提供一个恒定的 合外力？
4、如何来测量小车所受的合外力？
例、如图一个木块正在倾角为θ 为的
实事求是的态度，培 养了严谨的思维作风， 实现情感，态度，价 值观目标。
由数据分析可以得出什么结论？
a F
对实验数据的处理
如何分析这些数据？ －－图象法（图象处理技巧）
a
a
0
F0
m m1
另一种方案
实验器材： 以小车、一端带滑轮的长木板、粗线、 砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子
由于操作的原因，不适宜平衡摩擦力
用天平测出 小车的质量m
从打点计时器打 出的纸带计算出 小车的加速度a
砝码的总重力 G当作小车受
到的拉力F
思考：绳子的拉力等于钩码的重量吗？ 为什么？
不等于！因为钩码向下加速，所以绳 子的拉力小于钩码的重力。
思考：什么情况下钩码重力可以近似等于 绳子拉力即小车所受的合外力？
当砝码质量比小车质量小得多时 （≤1/6），绳子的拉力近似等于砝码的 重力，即小车受到合外力近似等于砝码 的重力。
三角斜面上匀速下滑，试求木块
与斜面的动摩擦因数。
N
mg cos N
Gsinθ
θ
Gcosθ
G
mg sin N mg cos sin tan cos
问：如果此时给物体加上一个沿斜面向
下的力F，那物体现在受到的合外

人教版高中物理必修一 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系(共18张PPT)

人教版高中物理必修一 4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系(共18张PPT)

F，那物体现在受到的合外力是多少？
2020/8/7
13
答：
1、可以平衡摩擦力来使绳的拉力等于小车的合力 我们将长木板倾斜一定角
度θ，θ应该等于 arctan
，此时物体在斜面上受 到的合力为0.做实验时 无法这么准确，我们只 要把木板倾斜到物体在 斜面上大致能够匀速下 滑（可以根据纸带上的 点来判断）
2020/8/7
6
1．探究加速度与力、质量的关系 2．学会用控制变量法探究物理规律． 3．掌握利用图象处理数据的方法．
2020/8/7
7
1、保持物体m不变，改变力F，测出对 应a，研究a与F的关系
2、保持力F不变，改变物体m，测出对 应a，研究a与m的关系
2020/8/7
8
方案一
2020/8/7
4.2实验：探究加速度 与力、质量的关系
2020/8/7
1
回忆分析
1、回顾牛顿第一定律内容
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。
2.一辆跑车与一辆载重大货车停在十字路口，信 号灯绿灯亮时，两辆车同时启动，哪车启动快？
跑车启动快
从运动性质看，两车有什么不同？
2020/8/7
17
结论：a与F成正比，与m成反比
2020/8/7
18
2020/8/7
5
对a、F、m来说，要研究这三者之间的关系，如果 这三个量都改变，我们就无法判断其中一个量改变是因 为哪一个量的变化引起的。所以在研究加速度a与F及m 的关系时，我们应先控制一个参量不变，研究另外两个 参量之间的关系．如在该实验中：
①控制小车的质量m不变，改变小车所受的拉力F，讨 论a与F的关系； ②再控制小车所受的拉力F不变，改变小车的质量m， 讨论a与m的关系．

4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》精品课件(新人教版必修1)

4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》精品课件(新人教版必修1)

另一种方案
实验器材：
以小车、一端带滑轮的长木板、粗线、 砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子
实验数据处理:
1、加速度与力的关系
x1/x2
次数
X 1 a1 X 2 a2
F1 F2
1
2
3
0
4
F1/F2
2、加速度与质X 2 a2
M1 M2
M2 M1
1
2
3
实验装置图
探究实验
一、实验器材：
小车、打点计时器、纸带、一端带滑 轮的长木板、细线、砝码、钩码、 刻度尺、天平 1、小车质量的测量用 天平 。
2、打点计时器的用途是：打出纸带，
测量计算小车的加速度。
3、如何才能给小车提供一个恒定的 合外力？ 4、如何来测量小车所受的合外力？
例1、如图一个木块正在倾角为θ 为的 三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动 摩擦因数。
N Gsinθ
mg cos N
θ
G
Gcosθ
sin mg sin N mg cos tan cos 问2：如果此时给物体加上一个沿斜面向 下的力F，那物体现在受到的合外 力是多少？
5、如何来平衡摩擦力？ 我们将长木板倾斜一定角度θ，让 tan 此时物体在斜面上 受到的合外力为0。做实验时肯定无法 这么准确，做实验时肯定无法这么准确， 我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大 致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点 来判断）
0
M2/M1
4
谢 谢！
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
思 考
物体的加速度a 可能和哪些因素有关？
m m F1<F2 F1 m1 m2 m1<m2 F

【物理】4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》精品课件(新人教版必修1)

【物理】4.2《实验：探究加速度与力、质量的关系》精品课件(新人教版必修1)

实验须知： 实验须知：
心动
不如行动
1.平衡摩擦力 平衡摩擦力 2.小车开始时要靠近打点计时器 小车开始时要靠近打点计时器 3. 探究 与F关系时，可在小车上放 探究a与 关系时 关系时， 两个50g的钩码 的钩码,F=m’g g=9.8m/s2 两个 的钩码 4.小车质量 小车质量m=187g，各种钩码质 小车质量 ， 量看标注 5.打点计时器打点周期 打点计时器打点周期T=0.02s 打点计时器打点周期
制定实验方案、 制定实验方案、设计实验 1.怎样测量物体的加速度？பைடு நூலகம்怎样测量物体的加速度？ 怎样测量物体的加速度
天平 2.物体的质量用＿＿测量 物体的质量用＿＿测量 物体的质量用＿＿ 实验器材： 实验器材： 小车、打点计时器、纸带、 小车、打点计时器、纸带、 学生电源、一端带滑轮的长木板、 学生电源、一端带滑轮的长木板、细 刻度尺、天平、 线、刻度尺、天平、钩码 3.怎样给小车提供一个恒定的合力？ 怎样给小车提供一个恒定的合力？ 怎样给小车提供一个恒定的合力
研究方法： 研究方法：控制变量法
保持物体的质量不变， 保持物体的质量不变，测量物体在不同 作用下的加速度， 作用下的加速度，分析加速度与合外力 的关系。 的关系。 保持物体所受力合外力相同， 保持物体所受力合外力相同，测量不同 质量的物体在该力下的加速度， 质量的物体在该力下的加速度，分析加 速度与质量的关系。 速度与质量的关系。
F a∝ m
谢谢 再见
第二节
莱阳一中
宋秀君
● 加速度大小与物体受力大小有关 质量一定时，受力越大， 质量一定时，受力越大，其加速度 越大 ●加速度还与物体质量有关 受力一定时，质量越小， 受力一定时，质量越小，其加速度 越大。 越大。 这里的力指物体所受合力
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一、实验器材 交流电源 刻度尺 天平．
二、实验原理 1. 质量 作用力
2. 作用力
质量
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一. 实验方案的设计 1．三个物理量的测量方法——近似法 本实验的研究对象：放在长木板上的小车在拉力的 作用下做匀加速直线运动．(装置如图所示)． (1)小车质量的测量 利用 天平 测出，在小车上 增减 砝码 可改变小车的质量． (2)拉力的测量 当小桶和砂的质量 远小于 小车的 质量时，可以认为小桶和砂的重力 近似等于对小车的拉力，即F≈mg. (3)加速度的测量：逐差法．
学习目标 知识储备 学究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进 行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连， 当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都 可以被测量并记录．滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总 质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质 量为m.回答下列问题： (1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平， 在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？ 解析 法一：取下牵引砝码，滑行器放在任意位置都不动
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二、实验步骤
1．用天平测出小车的质量M，并把数值记录下来． 2．按图所示的装置把实验器材安装好．
3．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块， 多次移动木块位置，直到轻推小车，使小车在斜面上运动时 可保持匀速直线运动为止． 4．在小桶里放入适量的砂，在小车上加放适量的砝码，用 天平测出小桶和砂的质量m，并记录下来．接通电源，放开 小车，待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带．
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某实验小组利用图所示的装置探究加速度与力、质量 的关系． AD (1)下列做法正确的是________( 填字母代号)． A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保 持平行 平衡摩擦力时，不能挂砝码和砝码桶 B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时， 将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新 调节木板倾斜度 先接通电源 再放开木块
2－ 2 (3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应 Δt2 Δt1 a＝ 2x 的加速度，其中求得的加速度a的表达式为：________. (用Δt1、Δt2、D、x 表示) D D
解析
挡光片通过光电门这 段时间内的平均速度 D 等于瞬时速度 (
2 v2 v12 2ax a
法二：取下牵引砝码，轻推 滑行器，数字计时器记录每 一个光电门的光束被遮挡的 时间Δt 都相等
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为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进 行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连， 当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都 可以被测量并记录．滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总 质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质 量为m.回答下列问题： (2)若取M＝0.4 kg，改变m的值，进行多次实验，以下m 的取 D 值不合适的一个是________ ． A．m1＝5 g B．m2＝15 g C．m3＝40 g D．m4＝400 g = 0.4kg = M
t 2
)2 ( 2x
D 2 ) t1
v2
D t 2
v1
D t1
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再见
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(2)研究加速度a 与物体质量m 的关系 如图甲所示，因为a-m 图象是曲线，检查a-m 图象 是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关 系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难． 若a 和m 成反比，则a与1/m 必成 ．我们采取 正比 “化曲为直”的方法，以a 为纵坐标，以1/m 为横 坐标，作出a-1/m 图象，若a-1/m 图象是一条直线， 如图乙所示，说明a 与1/m 成 正比 ，即a 与m 反比 成 ．
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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
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1
学会用控制变量法研究物理规律
2
会测量加速度、力和质量，能作出物体 运动的a-F、a-1/m 图象 通过实验探究加速度与力、质量的定量关系．
3
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解析
只有在满足m ≪ M 时， 才可以用牵引砝码的重力 近似等于对滑行器的拉力
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为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进 行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连， 当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都 可以被测量并记录．滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总 质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质 量为m.回答下列问题：
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(2)图是甲、乙两同学根据实验数据画出的图象． 形成图线甲的原因是 长木板倾角过大 ______________________________ ． 形成图线乙的原因是 未平衡摩擦力或长木板倾角过小 ． ______________________________ F= 0时，木块 就有了加速度 有了拉力时，加速度仍为0
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5．保持小车的质量不变， 改变砂和小桶的质量，按步 骤4再做5次实验 6．在每条纸带上选取一段 比较理想的部分，算出每条 纸带对应的加速度的值并记 录在表格的相应位置. 7.用纵坐标表示加速度，横 坐标表示作用力，根据实验 结果画出小车运动的a-F 图 象，从而得出a-F 的关系．
次数 小车加速度 a/(m· s－ 2 ) 砂和小桶的 质量m/kg 拉力F/N
1 2 3 4 5 6
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8．保持砂和小桶的质量 不变，在小车上加放砝码， 重复上面的实验，求出相 应的加速度，并设计表格 如下．根据实验结果画出 小车运动的a-1/M 图象， 从而得出a-M 的关系. 9.整理实验器材，结束实 验．
次数 小车加速度 a/(m· s－ 2) 小车质量M/kg 1/M/(kg－1 )
1 2
3
4
5
6
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三 .注意事项 1．实验中应先接通电源后释放小车． 2．在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应 连着纸带且接通电源．用手轻轻地给小车一个初 速度，如果在纸带上打出的点的间隔均匀，表明 小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分 力平衡． 3．改变砂的质量过程中，要始终保证砂桶(包括 砂)的质量远小于小车的质量． 4．作图时应使所作的直线通过尽可能多的点， 不在直线上的点也要尽可能的分布在直线的两侧， 但若遇到个别偏离较远的点可舍去．
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2．实验数据的处理方法——图象法、“化曲为直”
法
(1)研究加速度a 和力F 的关系 以加速度a 为纵坐标，以力F 为横坐标，根据测量数 据描点，然后作出图象，如图所示，若图象是一 通过原点的直线 条 ，就能说明a 与F 成正比．
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