探究加速度、质量和力的关系.ppt
会昌中学会昌中学 潘潘 荣荣 2011.122011.12思考：思考：？物体运动状态发生改变物体运动状态发生改变速度速度发生改变发生改变 加速度加速度指指产生产生与与力力和和质量质量有关有关1：在书本上撒一些碎纸片，先用嘴轻轻地吹，：在书本上撒一些碎纸片，先用嘴轻轻地吹，再用力使劲吹，我们会观察到什么的现象？再用力使劲吹，我们会观察到什么的现象？你能得到什么结论？你能得到什么结论？2：在书本上撒一些小石子和一些碎纸片，用：在书本上撒一些小石子和一些碎纸片，用力使劲吹。我们又会观察到什么的现象？又能力使劲吹。我们又会观察到什么的现象？又能得到什么结论？得到什么结论？ 结论：对某一物体而言，受到的力越大，结论：对某一物体而言，受到的力越大，其运动状态越容易改变，即加速度越大。其运动状态越容易改变，即加速度越大。结论：对不同物体而言，受到相同的力，质量结论：对不同物体而言，受到相同的力，质量越小，其运动状态越容易改变，即加速度越大。越小，其运动状态越容易改变，即加速度越大。 加速度与力、物体的质量有什么定加速度与力、物体的质量有什么定量的关系？量的关系？猜想：猜想：加速度与力成正比 加速度与质量成反比。怎样才能探究出加速度、力、质量三个怎样才能探究出加速度、力、质量三个变量之间的关系变量之间的关系?控制变量法控制变量法:保持质量不变保持质量不变,研究加速度与力的关系；研究加速度与力的关系；保持力不变保持力不变,研究加速度与质量的关系。研究加速度与质量的关系。方案中需要解决的两个问题:1.1.怎样测量（或比较）物怎样测量（或比较）物体的加速度？体的加速度？2.2.怎样提供和测量物体所怎样提供和测量物体所受的拉力受的拉力F F ？方案一方案一：小车、打点计时器、纸带、小车、打点计时器、纸带、一端一端带滑轮的带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。度尺、天平为器材，研究小车运动。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：思考：小车在运动方向上受几个力的作用？小车在运动方向上受几个力的作用？细绳对小车的拉力等于小车所受的合力细绳对小车的拉力等于小车所受的合力吗？吗？GNFfGNFf 若不挂重物时刚好能使小车在轨道若不挂重物时刚好能使小车在轨道上匀速运动，则摩擦力与重力的分力平上匀速运动，则摩擦力与重力的分力平衡，此时的合外力即为绳子的拉力衡，此时的合外力即为绳子的拉力F F。小车小车纸纸 带带打点计时器打点计时器电源电源砝砝码码改进后的实验装置图：改进后的实验装置图：把木板一端垫高，把木板一端垫高，平衡小车受到的摩平衡小车受到的摩擦力擦力实验数据分析1.保持物体的质量不变，测量物体保持物体的质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系加速度与力的关系.2.保持外力不变保持外力不变,测量不同质量的物测量不同质量的物体的加速度体的加速度,分析加速度与质量的分析加速度与质量的关系关系.按照制定的实验方案进行实验按照制定的实验方案进行实验收集并记录数据收集并记录数据试验次数试验次数加速度(m/s2)小车受力F(N)12345试验次数加速度(m/s2)小车质量m(kg)12345F F N Na/ma/ms s -2 -20.150.150.300.300.450.450.600.600.750.750 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5当小当小车质车质量不量不变时变时次数次数F/NF/N a/m a/m s s -2 -21 12 23 34 45 50.10 0.1460.10 0.1460.20 0.3020.20 0.3020.30 0.4280.30 0.4280.40 0.5920.40 0.5920.50 0.7510.50 0.751m m kgkga/ma/ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2a/ma/ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 /kg /kg -1 -1m m1 1当当拉拉力力不不变变时时次数次数m/kgm/kga/m a/m s s -2 -21 12 23 34 45 5/kg /kg -1 -12.502.502.002.001.331.331.001.000.830.83m m1 10.400 0.8610.400 0.8610.500 0.6920.500 0.6920.750 0.4700.750 0.4701.000 0.3521.000 0.3521.200 0.2901.200 0.290 如何分析这些数据？如何分析这些数据？图象法（图象处理技巧）图象法（图象处理技巧）F Fa a0 0a a0 0m mm m1 1对实验数据的处理对实验数据的处理 实验结论实验结论：1 1、当、当m m不变时，不变时，a a与与F F的关系的关系是：是：aFaF。2 2、当、当F F不变时，不变时，a a与与m m的关系的关系是：是：a1/ma1/m。方案二：方案二：小车、一端带滑轮的长木板、细小车、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码。用刻度尺测量物体运动线、砝码、钩码。用刻度尺测量物体运动的位移，用秒表测量出物体运动的时间，的位移，用秒表测量出物体运动的时间，求出加速度求出加速度a a 。方案三：方案三：以两只小车、一端带滑轮的长木以两只小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子为实验器材，研究小车的运动。宽口夹子为实验器材，研究小车的运动。
