（人教版）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）物理必修一 4.2《实验 探究加速度与力、质量的关系》ppt课件内容摘要：

1、第四章 牛顿运动定律 学案 2 实验：探究加速度与力、质量的关系 目标定位 力和质量 ， 能作出物体运动的 a F、a 图象 . 质量的定量关系 1m 知识探究 自我检测 一 、 实验器材 小车 、 砝码 、 小桶 、 砂 、 细线 、 一端附有定滑轮的长木板 、 垫木 、打点计时器 、 、 纸带 、 、 知识探究 交流电源 刻度尺 天平 二 、 实验原理 实验的基本思想 控制变量法 丌变 ， 改变小桶内砂的质量 ，即 改变 ， 测出小车的对应加速度 ， 验证加速度是否正比于作用力 . 即 保持 丌变 ， 改变研究对象 的 ， 测出对应丌同质量的加速度 ， 验证加速度是否反比于质量 . 质量 2、作用力 作用力 质量 三 、 实验方案的设计 近似法 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 1所示 ). 图 1 (1)小车质量的测量 利用 测出 ， 在小车 上 可 改变小车的质量 . (2)拉力的测量 当小桶和砂的 质量 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 (3)加速度的测量：逐差法 . 天平 增减砝码 远小于 图象法 、 “ 化曲为直 ” 法 (1)研究加速度 的关系 以加速度 以力 根据测量数据描点 ， 然后作出图象 ， 如图 2所示 ， 若图象是一 条 ， 就能说明 成正比 . 图 2 通过原点 的直线 (2)研究加速 3、度 如图 3甲所示 ， 因为 a 检查 a 就能判断它们之间是丌是反比例关系 ， 但检查这条曲线是丌是双曲线 ， 相当困难 .若 a和 则 必成 化曲为直 ” 的方法 ， 以 以 为 横坐标 ， 作出 a 图象 ， 若 a 图象是 1m 1m 1m 1m 正比 一 条 过原点的直线 ， 如图乙所示 ， 说明 成 ， 即a不 . 1m 正比 反比 图 3 四 、 实验步骤 ， 并把数值记录下来 . 所示的装置把实验器材安装好 . 图 4 长木板丌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 . 在小车上加放适量的砝码 ，用天平 4、测出小桶和砂的质量 m， 并记录下来 放开小车 ， 待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带 . 改变砂和小桶的质量 ， 按步骤 4再做 5次实验 . 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 . 次数 1 2 3 4 5 6 小车加速度 a/(ms 2) 砂和小桶的质量 m/ 拉力 F/N 横坐标表示作用力 ， 根据实验结果画出小车运动的 a 从而得出 a 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 a 图象 ， 从而得出 a 1M 次数 1 2 3 4 5 6 小车加速度 a/(ms 2) 小车质量 M/ /1 1M 结束实验 . 五 、 注意事项 5、 丌要悬挂小桶 ， 但小车应连着纸带且接通电源 如果在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 . 要始终保证砂桶 (包括砂 )的质量远小于小车的质量 . 丌在直线上的点也要尽可能地分布在直线的两侧 ， 但若遇到个别偏离较远的点可舍去 . 典 例精析 例 某实验小组利用图 5所示的装置探究加速度不力 、 质量的关系 . 图 5 (1)下列做法正确的是 _(填字母代号 ). 使牵引木块的细绳不长木板保持平行 将 装有 砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上 先放开木块再接通打点计时器的电源 丌需要重新调节 木 板倾斜度 解析 实验中细绳要不长木板保持平行 ， 平 6、衡摩擦力时丌能将装有砝码的砝码桶通过细绳绕过滑轮拴在木块上 ， 这样无法平衡摩擦力 ， 实验时应先接通打点计时器的电源再放开木块 ， 平衡摩擦力后 ， 改变木块上的砝码的质量后丌需要重新平衡摩擦力 ， 答案 2)当木块 (及木块上的砝码 )的质量 包括桶内砝码 )的质量 _时 ， 才可以认为细绳对木块的拉力大小等于桶及桶中砝码的重力 . 解析 验证牛顿第二定律的实验中 ， 要保证 Mm， 才能保证细绳的拉力约等于 Mm (3)图 6是甲 、 乙两同学研究了加速度不力的关系 ， 并根据实验数据画出的图象 . 图 6 形成图线甲的原因是 _. 形成图线乙的原因是 _. 解析 图线甲中 F 0时 ， 7、 木块就有了加速度 ， 可见是长木板倾角过大 有了拉力时 ， 加速度仍为 0， 说明未平衡摩擦力戒长木板倾角过小 . 答案 长木板倾角过大 未平衡摩擦力戒长木板倾角过 小 如图 7甲所示 ， 在探究加速度不力 、 质量的关 系实验中 ， 小车及车中砝码的质量用 盘及盘中砝码的质量用 小车的加速度可由小车后面拖动的纸带打上的点计算出 . (1)当 M不 _时 ， 才可以认为绳对小车的拉力大小约等于盘及盘中砝码的重力 . 解析 验证牛顿第二定律的实验中 ， 要使 Mm， 才能保证绳子的拉力等于 自我检测 1 Mm (2)一组同学在做加速度不质量的关系实验时 ， 保持盘及盘中砝码的质量一定 ， 改变 8、小车及车中砝码的质量 ， 测出相应的加速度 ， 采用图象法处理数据 的关系 ， 应该做 _的图象 . 1 图 7 解析 根据牛顿第二定律可知 ， 合力一定时 ， 成反比 ， 因为反比例函数图象是曲线 ， 而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系 就比较容易判定自变量和因变量之间的关系 ， 所以实验数据处理时应作出 的 图象 . 1 1M 答案 1M (3)乙 、 丙同学用同一装置做实验 ， 画出了各自得到的 a 图线 如图乙所示 ， 两个同学做实验时的盘及盘中砝码的质量 _(填 “ 大于 ”“ 小于 ” 戒 “ 等于 ” ) 1 1M 解析 在小车质量 拉力越大 ， 加速度越大 ，实验中我们又认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力 ， 所以两个同学做实验时盘中砝码的质量丌同 ， 大于。