第二節(jié)實驗探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系第1頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月問題物體運動狀態(tài)變化的快慢和什么有關(guān)？1、質(zhì)量2、受力例如：一般小汽車從靜止加速到100km/h，只需十幾秒的時間，而滿載的貨車加速就慢的多。例如：競賽用的小汽車，質(zhì)量不很大，卻安裝著強大的發(fā)動機，可以獲得很大的加速度。第2頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月牛頓第一定律內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。揭示的規(guī)律：⑴一切物體都有慣性。⑵力是改變物體運動狀態(tài)的原因。運動狀態(tài)速度即：力是改變物體速度的原因！即：力是使物體產(chǎn)生加速度的原因！質(zhì)量F?與力和質(zhì)量有關(guān)第3頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系猜測：？控制m不變，探究a與F的關(guān)系控制F不變，探究a與m的關(guān)系aF?am?得出結(jié)論控制變量法思考：本實驗我們需要測量哪些物理量？第4頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)如何測量物體的加速度②借助打點計時器，利用紙帶上的點跡求加速度；(2)如何提供和測量物體所受的恒力①測量t和x，由公式a=得方案設(shè)計1：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系m小車1小車2夾子⑴控制兩車質(zhì)量相等,拉力不同時,比較加速度;⑵控制兩車拉力相同,質(zhì)量不等時,比較加速度;控制變量法得出結(jié)論Fa第5頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月物體的加速度a可能和哪些因素有關(guān)？mF1mF2F1<F2m2Fm1<m2m1F結(jié)論：當物體質(zhì)量一定時，物體的加速度隨著力的增大而增大。結(jié)論：當力的大小一定時，物體的加速度隨著質(zhì)量的增大而減小。思考這里的力指的是物體所受的合外力物理方法：控制變量法第6頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月方案：以小車、一端帶滑輪的長木板、粗線、砝碼、鉤碼、天平、刻度尺、寬口夾子為實驗器材，研究小車的運動。實驗方案注意：只有當盤和砝碼的質(zhì)量要比小車的質(zhì)量小得多時，小車所受拉力才近似等于盤和砝碼的總重力。1.怎樣測量（或比較）物體的加速度？2.怎樣提供和測量物體所受的拉力F？第7頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗方案質(zhì)量保持不變合外力保持不變第8頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月探究加速度與力的關(guān)系保持物體的質(zhì)量不變，測量物體在不同的力作用下的加速度，分析加速度與力的關(guān)系小車質(zhì)量M=

g,小車上砝碼質(zhì)量m=

g,小盤質(zhì)量M’=

g次數(shù)小車1小車212345位移x1/cm位移x2/cm(M’+m’2)/g(表示F2大小)盤中砝碼質(zhì)量m’2/g3000105020304060盤中砝碼質(zhì)量m’1/g(M’+m’1)/g(表示F1大小)70第9頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月F2/F1x2/x10次數(shù)1234探究加速度與力的關(guān)系x2x1F2F1Faa1a2第10頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系小車質(zhì)量M=

g,小盤質(zhì)量M’=

g,盤中砝碼質(zhì)量m’=

g次數(shù)小車1小車212345(M+m1)/g(M+m2)/g保持物體所受的力相同，測量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系300650車上砝碼質(zhì)量m1/g位移x1/cm10050150200250車上砝碼質(zhì)量m2/g位移x2/cm小車1質(zhì)量M1小車2質(zhì)量M2300第11頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月x2/x10探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系次數(shù)1234M2/M1x2x1M2M1M1/M2M1M2am1a1a2第12頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月方案二：小車、打點計時器、紙帶、一端帶滑輪的長木板、細線、砝碼、鉤碼、刻度尺、天平為器材，研究小車運動。方案三：小車、一端帶滑輪的長木板、細線、砝碼、鉤碼。利用頻閃照相，拍下小車運動情況進行分析，求出加速度a。其他方案鉤碼的總重力G當作小車受到的拉力F從打點計時器打出的紙帶計算出小車的加速度a用天平測出小車的質(zhì)量m第13頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月F/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5當小車質(zhì)量不變時次數(shù)F/Na/m·s-2123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751數(shù)據(jù)處理：加速度與力的關(guān)系如何更直觀地處理數(shù)據(jù)？第14頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗結(jié)論：物體的質(zhì)量不變時，加速度與物體所受合力成正比。實驗結(jié)論：加速度與力的關(guān)系第15頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月m/kga/m·s-20.20.40.60.81.000.20.40.60.81.01.2當拉力不變時次數(shù)m/kga/m·s-212345數(shù)據(jù)處理：加速度與質(zhì)量的關(guān)系0.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.290第16頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5/kg-1m1當拉力不變時次數(shù)m/kga/m·s-212345/kg-12.502.001.331.000.830.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.290第17頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗結(jié)論：物體所受合力不變時，加速度與物體的質(zhì)量成反比。實驗結(jié)論：加速度與質(zhì)量的關(guān)系第18頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗數(shù)據(jù)分析1、加速度與力的關(guān)系2、加速度與質(zhì)量的關(guān)系猜想實驗第19頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月■根據(jù)以上的實驗和大量的事實，概括出加速度和力、質(zhì)量有著這樣的定量關(guān)系：加速度的大小跟作用力成______，跟物體的質(zhì)量成______，加速度的方向與作用力的方向______。正比反比相同牛頓第二定律a∝F/m或F∝ma或F=kma⑴F指的是物體受到的合力。⑵k=1時，F(xiàn)=ma。此時，1牛頓=1kg.m/s2。a∝Fa∝1/m第20頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月問題思考1.鉤碼的總重力G與小車受到的拉力F大小相等嗎？2.小車受到的拉力F等于小車受到的合力嗎？小車受到的拉力F略小于鉤碼的總重力G。解決方法：鉤碼改用砂桶，使砂桶質(zhì)量遠小于小