4.2

實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系第四章運(yùn)動和力的關(guān)系為什么F1賽車能像子彈一樣彈出，而卡車卻‘慢吞吞’的是因?yàn)镕1的發(fā)動機(jī)比卡車的更有勁（力F更大）嗎?還是因?yàn)镕1賽車本身更輕（質(zhì)量m更?。?？物體的加速度a

可能和哪些因素有關(guān)？mF1mF2F1<F2m2Fm1<m2m1F

當(dāng)物體質(zhì)量一定時，受力越大，加速度也越大。

當(dāng)物體受力一定時，物體的質(zhì)量越大，加速度越小。注意：這里的力指的是物體所受的合外力初步設(shè)想一、實(shí)驗(yàn)思路1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)加速度a與力F的關(guān)系加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系1、測量哪些量2、怎么測量控制變量法

m：

a:F:天平打點(diǎn)計(jì)時器物體所受的合力

a、F、m3、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)4、利用表格分析數(shù)據(jù)、圖像法處理數(shù)據(jù)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)用控制變量法探究物理規(guī)律。2.會測量加速度、力和質(zhì)量，能作出物體運(yùn)動的a－F、a－1/m圖像。3.能通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖像得出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

將小車置于水平木板上，通過滑輪與槽碼相連。小車可以在槽碼的牽引運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)裝置1.質(zhì)量的測量：用天平測量2.加速度的測量：方法一：如果物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則可利用刻度尺測量位移和秒表測量時間，然后由公式a=(2x)/t2可算出。方法二：利用打點(diǎn)計(jì)時器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)紙帶上打出的點(diǎn)可測量加速度。方法三：利用比值法。由于a=(2x)/t2測出兩個初速度為零的勻加速運(yùn)動在相同時間內(nèi)發(fā)生的位移x1，x2，位移之比就是加速度之比物理量的測量(1)在此實(shí)驗(yàn)中，通過測力計(jì)用手直接給小車施加一個恒力是否可行？F(2)若不能用測力計(jì)直接給小車施加一個恒力，你認(rèn)為哪種方法更合適？(3)此種方法中，對于小車來說，受到幾個力的作用？如何消除沿板方向摩擦力的影響呢？探究新知——思考與討論3.力的測量(1)平衡摩擦力：把軌道的一端墊高，使重力的分力Gsinθ與摩擦力Ff平衡。GcosθGsinθGθθFNFf(2)具體操作：先不加細(xì)線，軌道無定滑輪一端墊高，使小車連同紙帶下滑，若紙帶上打出點(diǎn)間隔相等，則為勻速下滑，從而消除摩擦力的影響。探究新知——物理量的測量3.力的測量(3)注意事項(xiàng)：①多次測量，摩擦力只需要平衡一次摩擦；②在槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時，繩的拉力大小等于槽碼重力大小。（學(xué)習(xí)了第三節(jié)后解釋）探究新知——物理量的測量實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用天平測出小車的質(zhì)量。（2）安裝滑軌，平衡摩擦力。（3）把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛槽碼，將車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時器附近。（4）先接通打點(diǎn)計(jì)時器電源，再釋放小車，得到紙帶，根據(jù)紙帶計(jì)算小車的加速度，并記下小車和砝碼的總質(zhì)量。（5）改變槽碼的質(zhì)量，重復(fù)以上的步驟多測量幾次。（6）控制槽碼質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量，再測幾組數(shù)據(jù)。（7）設(shè)計(jì)表格，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。T盤和槽碼探究a和F的關(guān)系探究a和m的關(guān)系1．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源后釋放小車。2．在平衡摩擦力時不要懸掛任何物體。3．改變槽碼的質(zhì)量過程中，要始終保證槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，繩的拉力才近似等于槽碼的重力。4．作圖時應(yīng)使所作的直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)也要盡可能的分布在直線的兩側(cè)，但若遇到個別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去。5．每次改變小車質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力。6．通過調(diào)節(jié)木板上定滑輪，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行。注意事項(xiàng)：1.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)用天平測出小車的質(zhì)量為M0，并把數(shù)值記錄下來。(2)平衡摩擦力后，按圖將實(shí)驗(yàn)器材安裝好。探究新知——用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)步驟：(3)將槽碼通過細(xì)繩系在小車上，接通電源放開小車，用紙帶記錄小車的運(yùn)動情況；取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上號碼及此時所掛槽碼的重力m0g。(4)保持小車的質(zhì)量不變，改變所掛槽碼的重力，重復(fù)步驟(3)，多做幾次實(shí)驗(yàn)，每次小車從同一位置釋放，并記錄好槽碼的重力m1g、m2g、…以及計(jì)算出相應(yīng)紙帶的加速度填入表格1。探究新知——用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系表格1(物體的質(zhì)量一定，加速度與受力的關(guān)系)實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度a/(m·s-2)小車受力F/N1

2

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…

探究新知——用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)步驟：(5)保持槽碼的質(zhì)量不變，在小車上加放砝碼，并測出小車與所放砝碼的總質(zhì)量M，接通電源，放開小車，用紙帶記錄小車的運(yùn)動情況，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上號碼。(6)繼續(xù)在小車上加放砝碼，重復(fù)步驟(5)，多做幾次實(shí)驗(yàn)，在每次得到的紙帶上標(biāo)上號碼。(7)計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)所得紙帶的加速度值及小車與砝碼的總質(zhì)量填入表格2。探究新知——用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系表格2(物體受到的外力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系)實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度a/(m·s-2)小車與砝碼總質(zhì)量M/kg小車與砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)/kg-11234…探究新知——用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系2.數(shù)據(jù)分析：(1)a－F圖像探究新知——用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系2.數(shù)據(jù)分析：(2)a－1/M圖像探究新知——用阻力補(bǔ)償法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系方