实验探究加速与力质量的关系上课用课件.pptx
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1、控制变量法控制变量法 m一定 aF F一定 am(一)实验探究:(一)实验探究:1 1、实验方法、实验方法 :2 2、实验数据分析方、实验数据分析方 法法 :画出画出a-Fa-F和和a-1/ma-1/m的图像的图像第1页/共47页实验探究实验探究实验探究实验探究问题问题1如何测量加速度?如何测量加速度?问题问题2如何测量小车受到的拉力?如何测量小车受到的拉力?问题问题3如何减小摩擦力的影响?如何减小摩擦力的影响?方案一:方案一:第2页/共47页问题问题4 4、绳子的拉力等于钩码的重量吗?、绳子的拉力等于钩码的重量吗?为什么?为什么?不等于!因为钩码向下加速,所以绳子的拉力小于钩码的重力。问题问
2、题5 5、什么情况下钩码重力可以近似等于、什么情况下钩码重力可以近似等于 绳子拉力即小车所受的合外力?绳子拉力即小车所受的合外力?当砝码质量比小车质量小得多时,绳子的拉力近似等于砝码的重力,即小车受到合外力近似等于砝码的重力。第3页/共47页实验过程实验过程实验过程实验过程3 3(1 1)用天平测出小车和小盘的质量)用天平测出小车和小盘的质量 M M 和和m m,并把数据记录下来并把数据记录下来(要求:要求:M M m m)(2 2)按实验装置图把实验器材安装好,但不)按实验装置图把实验器材安装好,但不要把悬挂小盘的细绳系在小车上要把悬挂小盘的细绳系在小车上(3 3)平衡摩擦力)平衡摩擦力(4
3、 4)把细绳系在小车上,并绕过定滑轮,先)把细绳系在小车上,并绕过定滑轮,先通电源再放开小车,取下纸带,并标注牵引力通电源再放开小车,取下纸带,并标注牵引力(5 5)保持小车质量不变,在小盘内放入质量)保持小车质量不变,在小盘内放入质量为为m m1 1的小物体,重复上述实验的小物体,重复上述实验(6 6)重复上述实验多次后,停止实验,整理器材)重复上述实验多次后,停止实验,整理器材第4页/共47页实验探究实验探究实验探究实验探究数据处理数据处理数据分析数据分析数据分析数据分析2 2 2用纵坐标表示加速度用纵坐标表示加速度用纵坐标表示加速度用纵坐标表示加速度 a a,横坐标表示牵引力,横坐标表示
4、牵引力,横坐标表示牵引力,横坐标表示牵引力F F作作作作a a F F 图象图象图象图象次数次数次数次数牵引力牵引力牵引力牵引力F F/N/N加速度加速度加速度加速度a a1 12 23 34 45 50.200.300.400.500.600.300.100.150.210.26F F/N/Na a/ms/ms2 20 00.100.100.200.200.300.300.400.400.200.20 0.400.40 0.600.60a a F F 图象是一条过原点的倾斜直线图象是一条过原点的倾斜直线图象是一条过原点的倾斜直线图象是一条过原点的倾斜直线a F第5页/共47页(2)把不同质量
5、把不同质量(小车与车内砝码的总质量小车与车内砝码的总质量)的小车在的小车在相同力作用下产生的加速度填在下表中:相同力作用下产生的加速度填在下表中:实验次数实验次数加速度加速度a/(ms2)小车的总质量小车的总质量m/kg1234第6页/共47页由以上数据画出它的am图象及a 图象,如图实43甲、乙所示图实43通过通过am和和a 关系图象,我们可以得出小车的加速关系图象,我们可以得出小车的加速度度a与质量与质量m成反比,与质量的倒数成反比,与质量的倒数 成正比成正比第7页/共47页4 4、注意事项:、注意事项:1 1)小桶和砝码的质量要远远小于小车的质量,这)小桶和砝码的质量要远远小于小车的质量
6、,这样小车受到的拉力才等于砝码的质量样小车受到的拉力才等于砝码的质量2 2)要将长木板的一端适当垫高,用小车的重力的)要将长木板的一端适当垫高,用小车的重力的分力将摩擦力平衡掉。分力将摩擦力平衡掉。在平衡摩擦力时,不要把悬在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细线系在小车上,即不要给小车加任何牵挂小盘的细线系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,并要让小车拖着打点的纸带运动引力,并要让小车拖着打点的纸带运动3 3)每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应)每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车前按住小车4
7、4)作图象时,要使尽可能多的点在所作直线上,)作图象时,要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧侧第8页/共47页方案二:方案二:利用气垫导轨来探究加速度利用气垫导轨来探究加速度与力、质量的关系与力、质量的关系第9页/共47页图图 2:2:滑块和挡光片滑块和挡光片 第10页/共47页图图 3:3:光电门光电门 第11页/共47页第12页/共47页第13页/共47页光电门光电门1 1光电门光电门2 2挡光板挡光板 xX/t第14页/共47页小车小车夹子方案三:方案三:课本上参考案例中的实验方案课本上参考案例中的实验方案由
8、于两小同时启动、同时停止由于两小同时启动、同时停止,故运动时间相同故运动时间相同第15页/共47页m一定时:F一定时:只需验证:只需验证:()()m m光滑水平面光滑水平面F F第16页/共47页1 1某学生做某学生做“探究加速度与力、质量的关探究加速度与力、质量的关系系”的实验在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫的实验在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大他所得到的得过高,使得倾角偏大他所得到的a aF F关系可关系可用下列哪个图线表示用下列哪个图线表示(图中图中a a是小车的加速度,是小车的加速度,F F是细线作用于小车的拉力是细线作用于小车的拉力)()()练习:第17页/共47
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