42实验：探究加速度与力、质量之间的关系[1].ppt

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1、2 2 实验实验 探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系知识回顾：知识回顾：力是物体运动状力是物体运动状态改变的原因。态改变的原因。力是产生加力是产生加速度的原因。速度的原因。惯性是反映物体惯性是反映物体运动状态改变的运动状态改变的难易程度。难易程度。质量质量加速度与加速度与力有关力有关加速度与加速度与质量有关质量有关那么，加速度与力和质量到底那么，加速度与力和质量到底存在什么样的关系呢？存在什么样的关系呢？用用控制变量法控制变量法研究加速度研究加速度a与力与力F、质量、质量m的关系的关系一、保持物体的质量不变，测量物体在不同力的作一、保持物体的质量不变，测量物体在不同力的作用下

2、的加速度，分析加速度用下的加速度，分析加速度a与力与力F的关系。的关系。用天平测重锤质量，用天平测重锤质量，算出重锤的重，即为算出重锤的重，即为小车的受力小车的受力F用打点计时器用打点计时器测小车加速度测小车加速度a改变小车的受力改变小车的受力F，多做几次，分别记下每，多做几次，分别记下每次小车的受力次小车的受力F，并算出每次小车的加速度，并算出每次小车的加速度aF=0.1N F=0.2N F=0.3N F=0.4N F=0.5N 若若AB=2.06cm BC=2.84cm CD=3.62cm 计时间隔计时间隔T=0.1s，则：，则：VB=m/s VC=m/s a=m/s2 0.245 0.3

3、23 0.78 纸纸带带数数据据处处理理F 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 50.1 0.150.1 0.150.2 0.300.2 0.300.3 0.440.3 0.440.4 0.610.4 0.610.5 0.750.5 0.75数数据据处处理理：加加速速度度与与力力的的关关系系如何更直如何更直如何更直如何更直

4、观地处理观地处理观地处理观地处理数据？数据？数据？数据？结论结论1:在质量一定的情况下，物体在质量一定的情况下，物体的加速度与所受的作用力成的加速度与所受的作用力成正比。正比。用天平测量用天平测量小车的质量小车的质量m用打点计时器用打点计时器测小车加速度测小车加速度a二、保持物体所受的力不变，测量不同质量物体在该二、保持物体所受的力不变，测量不同质量物体在该力作用下的加速度，分析加速度力作用下的加速度，分析加速度a与与m的关系。的关系。向小车中增加砝码，即改变小车的质量，向小车中增加砝码，即改变小车的质量，多测几次。记下每次小车质量多测几次。记下每次小车质量m，并算出对，并算出对应的加速度应的

5、加速度a。m=0.40kg m=0.50kg m=0.75kg m=1.00kg m=1.20kg 纸纸带带数数据据处处理理m 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

6、-2-21 12 23 34 45 5数数据据处处理理：加加速速度度与与质质量量的的关关系系/kg/kg-1-12.502.502.002.001.331.331.001.000.830.83m m1 10.4 0.860.4 0.860.5 0.690.5 0.690.7 5 0.470.7 5 0.471.0 0.351.0 0.351.2 0.291.2 0.29结论结论2:在作用力一定的情况下，物在作用力一定的情况下，物体的加速度与物体的质量成体的加速度与物体的质量成反比。反比。实验误差分析：实验误差分析：n实验时小车所受拉力等于重锤的重吗？实验时小车所受拉力等于重锤的重吗？实际上小车

7、所受拉力实际上小车所受拉力 小于小于 重锤的重重锤的重GF加加速速l那么，如何减小这一误差呢？那么，如何减小这一误差呢？加速度小点加速度小点绳的拉力绳的拉力F与重锤与重锤重力重力G就接近了就接近了为了减小实验误差，重锤的质为了减小实验误差，重锤的质量应比小车的质量小得多。量应比小车的质量小得多。实验误差分析：实验误差分析：n考虑到小车所受的摩擦力，实际上小车所受的考虑到小车所受的摩擦力，实际上小车所受的合力应比绳的拉力偏大还是偏小？合力应比绳的拉力偏大还是偏小？F Ff F合合 l合力应比拉力偏小！合力应比拉力偏小！l那么，如何减小这一误差呢？那么，如何减小这一误差呢？抬高木板的左端，使小车的

8、重抬高木板的左端，使小车的重力的分力与摩擦力平衡。力的分力与摩擦力平衡。课堂训练课堂训练1、本实验中，下列说法正确的是：、本实验中，下列说法正确的是：A小车所受的摩擦力不会引起实验误差。小车所受的摩擦力不会引起实验误差。B实验中应使小车的质量比重锤大得多。实验中应使小车的质量比重锤大得多。C为了减小实验误差，应使小车匀速运动。为了减小实验误差，应使小车匀速运动。D实验中要想平衡小车的摩擦力，则应把木板实验中要想平衡小车的摩擦力，则应把木板没有动滑轮的一端垫高点。没有动滑轮的一端垫高点。正确答案：正确答案：B D2、某同学为了平衡小车的摩擦力，结果把长、某同学为了平衡小车的摩擦力，结果把长木板没有滑轮的一端垫得过高。这样他得木板没有滑轮的一端垫得过高。这样他得到的到的a-F关系图象应为下图中的：关系图象应为下图中的：()A B C D正确答案：正确答案：CaFaFFFaa实验总结：实验总结：物体加速度的大小跟作用力成物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。正比，跟物体的质量成反比。