人教版必修一 42 实验探究加速度与力质量的关系(共30张)PPT课件

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4、注意事项：
1）小桶和砝码的质量要远远小于小车的质量，这 样小车受到的拉力才近似等于砝码的质量
2）要将长木板的一端适当垫高，用小车的重力的 分力将摩擦力平衡。在平衡摩擦力时，不要把悬挂 小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引 力，并要让小车拖着打点的纸带匀速运动．
3）每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应 先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前 按住小车其 Nhomakorabea因分别是：
甲图：__m_过___大__(或___M_过__小___)，__造___成__m_；不是远小于M
乙图：__没__有__平__衡__摩__擦__力__或___木__板__的__倾_。角过小
甲
乙
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例三、(2012·高考安徽卷)图甲为“验证牛顿第二 定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m， 小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力 的大小作为细线对小车拉力的大小．
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(3)图乙是实验中得到的一条纸带，A，B，C，D，E，
F，G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四
个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB＝
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
m≪M (1)当 M 与 m 的大小关系满足________时，才可以认为绳 子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
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(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量 m 一定来做
实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是____B____．
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定 滑轮系在小车上
2 数据分析
0.40用作a纵a/m—坐·sF标－2图表象示加速度 a次，数1横坐牵标引表0力.示20F牵/N引力加F0速.1度0a
0.30
2
0.30
0.15
3
0.40
0.21
0.20
4
0.50
0.26
0.10
5
0.60
0.30
a ∝F 0 0.20 0.40 0.60 F/N
a — F 图象是一条过原点的倾斜直线
（2）按实验装置图把实验器材安装好（但不要把 悬挂小盘的细绳系在小车上）
（3）平衡摩擦力 （4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先通电源 再放开小车，取下纸带，并标注牵引力
（5）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为m1
的小物体，重复上述实验 （6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材
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实验探究 数据处理
是( )
A．M＝200 g，
C
m＝10 g,15 g,20 g,25 g, 30 g, 40 g
B．M＝200 g，
m＝20 g,40 g,60 g,80 g,100 g,120 g
C．M＝400 g，
m＝10 g,15 g,20 g,25 g, 30 g, 40 g
D．M＝400 g，
m＝20 g,40 g,60 g,80 g,100 g,120 g
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
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例四、(2012·舟山模拟)在探究“加速度与力、 质量的关系”的实验中：
该同学顺利地完成了实验．如图是他在实验中得 到的一条纸带，图中相邻两计数点之间还有4个点未 画出来，交流电的频率为50Hz，，由图中的数据可算 得小车的加速度a为__0_._2_0_ m/s2.(结果取两位有效数 字)
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源 D．用天平测出 m 以及小车质量 M，小车运动的加速度 可直接用公式 a＝mMg求出
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(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定， 探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当， 这两组同学得到的a－F关系图象分别如下图甲、乙所示，
探究加速度与力、质量的关 系
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（一）实验探究：
1、实验方法 ：
控制变量法
m一定 a—F F一定 a—m
2、实验数据分析方法：
画出a-F和a-1/m的图像
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实验探究
方案一：
问题1 如何测量加速度？ 问题2 如何测量小车受到的拉力？ 问题3 如何减小摩擦力的影响？
3
问题4、绳子的拉力等于钩码的重量吗？ 为什么？
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(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的 合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板
平行．接下来还需要进行的一项操作是 ( B )
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时
器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂
和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速 运动
4）作图时，要使尽可能多的点在所作直线上，不 在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．
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例一、如图所示为某同学所安装的“验证牛顿第二 定律”的实验装置，在图示状态下，开始做实验， 该同学有装置和操作中的主要错误是________．
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例二、在探究物体的加速度 a 与物体所受外力 F、物体质 量 M 间的关系时，采用如下图所示的实验装置．小车及车中的 砝码质量用 M 表示，盘及盘中砝码质量用 m 表示．
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经 穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通 电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂 和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
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(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组
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(2)把不同质量(小车与车内砝码的总质量)的小车在 相同力作用下产生的加速度填在下表中：
实验次数 1 2 3 4
加速度a/(m·s－2)
小车的总质量m/kg
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由以上数据画出它的a－m图象及a－ 实－4－3甲、乙所示．
图象，如图
图实－4－3
通过a－m和a－ 关系图象，我们可以得出小车的加速 度a与质量m成反比，与质量的倒数 成正比．
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。
问题5、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，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。
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3 实验过程
（1）用天平测出小车和小盘的质量 M 和m，并把 数据记录下来(要求：M ≫m )