【高中物理】实验：探究加速度与力、质量的关系课件 2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系解释运动现象解释运动现象问题问题1 1：摩托：摩托车加速度为什车加速度为什么最大？么最大？问题问题2 2：金属：金属球，羽毛下落球，羽毛下落的加速度为什的加速度为什么相同？么相同？实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系如何改装一辆赛车，提高赛车的启动性能？实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系从牛顿第一定律看影响加速度的因素从牛顿第一定律看影响加速度的因素？一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的

2、力迫使它改变这种状态力力使使运动状态改变运动状态改变加速度产生加速度产生惯性惯性质量质量运动状态不变运动状态不变惯性的量度惯性的量度加速度产生加速度产生保保持持阻阻碍碍实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验猜想实验猜想物体质量一定时，受力越大，加速度越大物体受力一定时，质量越小，加速度越大实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验方法实验方法实验一：实验一：保持物体的质量不变，研究加速度与力的关系保持物体的质量不变，研究加速度与力的关系控制变量法控制变量法实验二：实验二：保持物体受力不变，研究加速度与质量的关系保持物体受力不变，研究加速度

3、与质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验数据的获取实验数据的获取物体的质量：物体的质量：物体运动的加速度：物体运动的加速度：物体受到的作用力：物体受到的作用力：天平天平打点计时器，打点计时器，逐差法逐差法弹簧测力计弹簧测力计书书P31实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验仪器实验仪器小车小车50g50g的钩码的钩码10g10g的钩码的钩码 托盘天平（砝码）托盘天平（砝码）打点计时器（纸带）打点计时器（纸带）小桶小桶刻度尺刻度尺一端带滑轮的长木板一端带滑轮的长木板实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系

4、实验装置实验装置思考：思考：绳子拉力是否等于小车所受合力？绳子拉力是否等于小车所受合力？GFNFFf思考：思考：如何实现重力，支持力，摩擦力三力合力为如何实现重力，支持力，摩擦力三力合力为0 0？实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验装置实验装置思考：如何平衡摩擦力？思考：如何平衡摩擦力？GFNFFfG1G2GFNFfG1G2操作：操作：长木板一端垫高，轻推小车，使小车在不受拉力时能拖动长木板一端垫高，轻推小车，使小车在不受拉力时能拖动 纸带匀速运动，可观察到纸带上点迹均匀纸带匀速运动，可观察到纸带上点迹均匀实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质

5、量的关系平衡摩擦力平衡摩擦力长木板一端垫高，长木板一端垫高，轻推小车，轻推小车，使小车在不受拉使小车在不受拉力时能拖动纸带力时能拖动纸带匀速运动，匀速运动，可观察到纸带上可观察到纸带上点迹均匀。点迹均匀。实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验步骤实验步骤思考：是否要多次平衡摩擦力思考：是否要多次平衡摩擦力？GFNFFfG1G2实验一：保持物体的质量不变，研究实验一：保持物体的质量不变，研究加速度与力的关系加速度与力的关系实验二：保持物体所受拉力不变，研实验二：保持物体所受拉力不变，研究加速度与质量的关系究加速度与质量的关系本实验只需本实验只需平衡摩擦力平衡摩擦力一

6、次一次实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验装置实验装置思考：如何测量绳子拉力？思考：如何测量绳子拉力？F方法一：方法一：在小车上装力传感器，在小车上装力传感器，直接测得绳子拉力大小直接测得绳子拉力大小方法二：方法二：测出悬挂物体的重力，测出悬挂物体的重力，当作绳子拉力大小当作绳子拉力大小FG0当小车加速运动，悬挂的重物也在当小车加速运动，悬挂的重物也在加速运动，重力大于绳子拉力加速运动，重力大于绳子拉力若对悬挂的物体和小车整体分析，若对悬挂的物体和小车整体分析，GG0 0为整体所受合外力，若悬挂为整体所受合外力，若悬挂物体的质量物体的质量远小于远小于小车的质量，

7、则小车的质量，则GG0 0近似等于小车所受合外力近似等于小车所受合外力实验中强调保证实验中强调保证悬挂物的质量远小于小车的质量悬挂物的质量远小于小车的质量，下列情况下应，下列情况下应选择哪组钩码放入小桶中进行实验？（已知小车的质量为选择哪组钩码放入小桶中进行实验？（已知小车的质量为500g500g）A.10g B.A.10g B.1 150g C.50g C.25250g D.0g D.50500g E.0g E.8 800g00g实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验步骤实验步骤平衡摩擦力平衡摩擦力1.1.用天平测出小车的质量用天平测出小车的质量MM和小桶的质量

8、和小桶的质量mm0 02.2.安装好打点计时器，垫高长木板的一端，调整木板的安装好打点计时器，垫高长木板的一端，调整木板的倾斜程度，使轻推小车，小车在不受拉力的作用拖动纸倾斜程度，使轻推小车，小车在不受拉力的作用拖动纸带匀速运动，纸带上点迹均匀。带匀速运动，纸带上点迹均匀。3.3.在小车上固定细线，并挂上小桶。在小车上固定细线，并挂上小桶。4.4.保持小车的质量不变，探究加速度与力的关系：保持小车的质量不变，探究加速度与力的关系：在小桶中放置钩码，钩码总质在小桶中放置钩码，钩码总质量记为量记为mm，进行实验获得一条纸带，处理数据得到一组加速度和力的值。改变小，进行实验获得一条纸带，处理数据得到

9、一组加速度和力的值。改变小桶中钩码个数，重复实验桶中钩码个数，重复实验5.5.保持小车所受拉力一定，探究加速度与物体质量的关系：保持小车所受拉力一定，探究加速度与物体质量的关系：在小车上放置钩码，在小车上放置钩码，进行实验获得一条纸带，处理数据得到一组加速度和质量的值。保持小桶中钩码进行实验获得一条纸带，处理数据得到一组加速度和质量的值。保持小桶中钩码个数不变，逐渐增加小车上钩码个数，重复实验个数不变，逐渐增加小车上钩码个数，重复实验悬挂悬挂物的质量物的质量远小于小车质量远小于小车质量实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验操作视频实验操作视频探究加速度与力的关系探

10、究加速度与力的关系探究加速度与质量的关系探究加速度与质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验操作实验操作思考：下图所示实验操作有何问题思考：下图所示实验操作有何问题？小车没有靠近小车没有靠近打点计时器放置打点计时器放置悬挂物离地面太近悬挂物离地面太近细线没有平行木板细线没有平行木板实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验数据处理实验数据处理实验当中有一条未处理的纸带，已知该实验小桶内钩码的质量为10g，打点计时器打出的纸带相邻两个计数点间有4个点未标记，根据纸带求得加速度，填入表格中，并完成a-Fa-F图象小车的质量为502.6

11、g 小桶的质量为16.2gm/g016.2 36.246.256.266.2F/N00.162 0.3620.4620.5620.662a/(ms-2)00.32 0.720.921.121.2426.20.2620.52实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验数据处理实验数据处理0实验结论：实验结论：在质量一定时，在质量一定时，物体的加速度与力成正比物体的加速度与力成正比 思考：如果平衡摩擦力操作不当思考：如果平衡摩擦力操作不当？平衡摩擦力过度或木板斜面倾角过平衡摩擦力过度或木板斜面倾角过大大未完全未完全平衡摩擦力或木板斜面倾角太小平衡摩擦力或木板斜面倾角太小实验

12、：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系实验数据处理实验数据处理思考：如何证明加速度与质量成反比？思考：如何证明加速度与质量成反比？实验结论：实验结论：在力一定时，物体的加速度与质量成反比在力一定时，物体的加速度与质量成反比 M/kg0.250.290.330.40.50.7111.671/M/（kg-1)43.453.032.521.4110.6a/(ms-2)1.91.721.491.2510.750.50.3实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系误差分析误差分析系统误差系统误差偶然误差偶然误差产生原因产生原因减小方法减小方法悬挂物的总重力表悬

13、挂物的总重力表示小车所受拉力示小车所受拉力悬挂物的质量悬挂物的质量远小于远小于小车的质量小车的质量质量测量不准，计质量测量不准，计数点间距测量不准数点间距测量不准小车所受拉力测量小车所受拉力测量不准不准作图不准作图不准多次测量求平均值多次测量求平均值准确平衡摩擦力准确平衡摩擦力细线与纸带平行细线与纸带平行于木板于木板遵循作图原则直线遵循作图原则直线拟合拟合实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。理论依据理论依据合外力合外力实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。跟它的质量成反比。总结总结实验结论：实验结论：控制变量法控制变量法实验方法：实验方法：实验原理：实验原理：平衡摩擦力平衡摩擦力悬挂物的质量远小于小车质量悬挂物的质量远小于小车质量实验数据处理：实验数据处理：图象法和图象法和“化曲为直化曲为直”法法