牛顿第二定律实验设计.ppt

一、问题的提出一、问题的提出物体运动状态改物体运动状态改变的实质变的实质有加速度有加速度物体运动状态物体运动状态 改变的难易程度改变的难易程度与力、与力、质量有关质量有关有有必必然然关关系系探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系设设 计计 探探 究究 方方 案案物体运动状态改物体运动状态改变的标志变的标志速度变化速度变化二二.实实 验验 方方 案案 设计设计 探究装置、思路、方法探究装置、思路、方法-复杂问题简单化、抽象问题形象化复杂问题简单化、抽象问题形象化比较探究比较探究1.1.质量不变，探究质量不变，探究 加速度与力的关系加速度与力的关系2.2.受力相同，探究受力相同，探究 加速度与质量的关系加速度与质量的关系两物质量相同两物质量相同,分分别施加不同大小的别施加不同大小的力力(成倍数关系成倍数关系)使两物受相同作用使两物受相同作用力力,具有不同质量具有不同质量(成倍数关系成倍数关系)观察观察现象现象记录记录数据数据猜想猜想推理推理控制变量法控制变量法探究程序探究程序 与与 内容内容装置设想装置设想重物牵引法重物牵引法分步分步探究探究实验记录和测实验记录和测量的物理量量的物理量-质量质量M、力、力F、加速度加速度a二二.测量物理量方案暨实验装置的设计测量物理量方案暨实验装置的设计设计原则设计原则-测最易测量的物理量测最易测量的物理量3.3.测量加速度测量加速度1.1.作用力的提供与测量作用力的提供与测量 位移位移 比较法比较法打点打点 纸带法纸带法求纸带加速度求纸带加速度比较比较F1a1 F2a2 F3a3m1a1 m2a2 m3a3悬挂重物牵引小车悬挂重物牵引小车 重物重力提供小车重物重力提供小车 牵引力且为牵引力且为合力合力当当G G牵引物牵引物 G G车车时时,牵牵引物重力等引物重力等于牵引力于牵引力设置斜面设置斜面,平平衡摩擦力衡摩擦力,使使牵引力等于车牵引力等于车受到的合力受到的合力牵引物牵引物推理结论推理结论2.天平测质量天平测质量牵引物牵引物 质质小小 车车 量量匀匀速速M/g F/N x/mF1/F2M1/M2x=at 2/2x1/x2a1/a21车车2车车结结论论位位移移比比较较法法表表格格设设计计三三.记录数据、处理数据、推理归纳结论记录数据、处理数据、推理归纳结论1.1.表格记录分析法表格记录分析法 猜想与推理猜想与推理质量质量M一定一定作用力作用力F(牵引物重力牵引物重力)一定一定作用力作用力F(牵引物重力mg)-天平测量加速度加速度a -测纸测纸带求解带求解物体质量物体质量M -天平测量加速度加速度a -测纸带测纸带 求解求解1234结论结论:打点纸带法表格设计打点纸带法表格设计2.2.图图象象法法 -猜想与推理猜想与推理：由影响运动状态改变难易程度由影响运动状态改变难易程度的因素，从最简单的正比、反比关系猜想推理图的因素，从最简单的正比、反比关系猜想推理图象的可能形状，再由实验数据作图验证。象的可能形状，再由实验数据作图验证。若是反比关系若是反比关系,可通过物理量取倒数进行曲线改直可通过物理量取倒数进行曲线改直.a-F图象图象 a-m图象图象 a-1/m图象图象 若假设加速度与质量的二次方成反比，应如何处若假设加速度与质量的二次方成反比，应如何处理图象？理图象？