42实验：探究加速度和力、质量关系 (2)课件.ppt

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1、保时捷赛车保时捷赛车美国战斗机美国战斗机摩托车摩托车导导 入入 新新 课课物体的加速度物体的加速度a a 可能和哪些因素有关可能和哪些因素有关mF1mF2F F1 1FF2 2m2Fm m1 1mm2 2m1F结论：当物体质结论：当物体质量一定时，物体量一定时，物体的加速度随着力的加速度随着力的增大而增大。的增大而增大。力力指指的的是是合合力力结论：当结论：当力力的大的大小一定时，物体小一定时，物体的加速度随着质的加速度随着质量的增大而减小量的增大而减小。第二节第二节 探究加速度与探究加速度与 力和质量的关系力和质量的关系（1 1）知识与技能）知识与技能理解物体运动状态变化的快慢理解物体运动状

2、态变化的快慢,即加速度大小即加速度大小与力有关，与质量也有关。与力有关，与质量也有关。通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。培养学生动手操作能力。培养学生动手操作能力。教教 学学 目目 标标（2 2）过程与方法）过程与方法指导学生半定量地指导学生半定量地 探究加速度与力和质量探究加速度与力和质量的关系，知道用控制变量法进行实验。的关系，知道用控制变量法进行实验。引导学生自己设计实验，并根据设计进行引导学生自己设计实验，并根据设计进行实验。实验。对实验数据进行处理，并能根据数据结果对实验数据进行处理，并能根据数据结果得出结论。得出结论。（3 3）情感态度

3、与价值观）情感态度与价值观通过实验，培养实事求是、尊重客观规律通过实验，培养实事求是、尊重客观规律 的科学态度。的科学态度。通过探究激发学生的求知欲和创新精神。通过探究激发学生的求知欲和创新精神。培养与人合作的团队精神。培养与人合作的团队精神。教学重、难点教学重、难点教学重点教学重点控制变量法的使用。控制变量法的使用。如何提出实验方案，并使实验方案合理可行。如何提出实验方案，并使实验方案合理可行。实验数据的分析和处理。实验数据的分析和处理。教学难点教学难点在老师引导下提出切实可行的实验方案。在老师引导下提出切实可行的实验方案。实验的操作过程。实验的操作过程。本本 节节 导导 航航1.加速度与力

4、的关系加速度与力的关系2.加速度与质量的关系加速度与质量的关系3.制定实验方案时的二个问题制定实验方案时的二个问题1.1.加速度与力的关系加速度与力的关系 保持物体的质量不变，测量物体在不同的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，分析加速度与力的关系力作用下的加速度，分析加速度与力的关系实实验验方方案案 质量保质量保持不变持不变探探究究加加速速度度与与力力的的关关系系小车质量小车质量M=M=g,g,小车上砝码质量小车上砝码质量m=m=g,g,小盘质量小盘质量M=M=g g次次数数小车小车1 1小车小车2 2盘中砝盘中砝码质量码质量m1/g(M+m1)/g(表示表示F1大小）大小

5、）位移位移x1/cm盘中砝盘中砝码质量码质量m2/g(M+m2)/g(表示表示F2大小大小)位移位移x2/cm12345F F2 2/F F1 1x x2 2/x x1 10 0探探究究加加速速度度与与力力的的关关系系次数1234a a1 1a a2 2F Fa ax x2 2x x1 1F F2 2F F1 1数数据据处处理理加加速速度度与与力力的的关关系系F F/N Na/a/m 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

6、次数次数F/NF/Na/m a/m s s 2 21 12 23 34 45 5如何更直如何更直观地处理观地处理数据？数据？0.10 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 0.751由以上得：由以上得：加速度与力成加速度与力成正比正比2.2.加速度与质量的关系加速度与质量的关系合外力合外力保持不保持不变变实实 验验 方方 案案 保持物体所受的力相同，测量不同质保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析量的物体在该力作用下的加速度，

7、分析加速度与质量的关系。加速度与质量的关系。探探究究加加速速度度与与质质量量的的关关系系小车质量小车质量M=M=g,g,小盘质量小盘质量M=M=g,g,盘中砝码质量盘中砝码质量m=m=g g次次数数小车小车1 1小车小车2 212345300 6 50300 6 501001005050150150200200250250小车小车1 1质量质量M M1 1小车小车2 2质量质量M M2 2300300(M+m(M+m1 1)/g/g(M+m(M+m2 2)/g/g车上砝码车上砝码质量质量m m1 1/g/g位移位移x x1 1/cm/cm车上砝码车上砝码质量质量m m2 2/g/g位移位移x

8、x2 2/cm/cm探探究究加加速速度度与与质质量量的的关关系系x x2 2/x x1 10 0次数1234x x2 2x x1 1MM2 2MM1 1MM1 1MM2 2a am m1 1a a1 1a a2 2MM2 2 /MM1 1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a/a/m 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

9、 51/m 1/m kg kg-1-12.502.502.002.001.331.331.001.000.830.830.400 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由以上得：由以上得：加速度与质量成加速度与质量成反比反比3.3.制定试验方案时制定试验方案时 的两个问题的两个问题（1 1）怎样测量（或比较）物体的加速度）怎样测量（或比较）物体的加速度 由于由于s=1/2at*ts=1/2at*t，所以，所以a a与与s s成

10、正比，所以成正比，所以可以算出可以算出s s之比就是之比就是a a之比。之比。如上边右图，两个小车后端各系一个细如上边右图，两个小车后端各系一个细线，用一个夹子把两条细线同时系在桌子上，线，用一个夹子把两条细线同时系在桌子上，使小车静止，抬起夹子，两个小车同时停下使小车静止，抬起夹子，两个小车同时停下来。用刻度尺测出两个小车通过的位移，位来。用刻度尺测出两个小车通过的位移，位移之比就等于它们的加速度之比！移之比就等于它们的加速度之比！分析分析（2 2）怎样提供并测量物体所受的恒力）怎样提供并测量物体所受的恒力 一个单独的力的作用效果与跟他大小，一个单独的力的作用效果与跟他大小，方向都相同的合力

11、的作用效果是相同的。因方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此，试验中力此，试验中力F F还可以是物体所受的合力。还可以是物体所受的合力。如左图所示，两个相同的小车放在光滑的如左图所示，两个相同的小车放在光滑的水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可以放砝码，小过定滑轮各挂一个小盘，盘中可以放砝码，小盘和砝码所受的重力，等于使小车做匀速运动盘和砝码所受的重力，等于使小车做匀速运动的力。因此，增减小车中的砝码就可以改变小的力。因此，增减小车中的砝码就可以改变小车受到的合力。车受到的合力。分析分析 1 1.力是物体产生加速度的原因

12、。力是物体产生加速度的原因。2.2.用控制变量法探究物体的加速度与合外力、用控制变量法探究物体的加速度与合外力、质量的关系质量的关系;设计出实验的方法。设计出实验的方法。3.3.物体的质量一定时物体的质量一定时,合外力越大合外力越大,物体的加物体的加速也越大速也越大;合外力一定时合外力一定时,物体的质量越大其加物体的质量越大其加速度越小速度越小,且合外力的方向与加速度的方向始终且合外力的方向与加速度的方向始终一致。一致。4.4.实验数据的处理方法。实验数据的处理方法。课课 堂堂 小小 结结 1一小车在牵引力作用下在水平面上做匀一小车在牵引力作用下在水平面上做匀速直线运动，某时刻起，牵引力逐渐减

13、小直到速直线运动，某时刻起，牵引力逐渐减小直到为零，在此过程中小车仍沿原来运动方向运动，为零，在此过程中小车仍沿原来运动方向运动，则此过程中，小车的加速度则此过程中，小车的加速度()A 保持不变保持不变 B 逐渐减小，方向与运动方向相同逐渐减小，方向与运动方向相同 C 逐渐增大，方向与运动方向相同逐渐增大，方向与运动方向相同 D 逐渐增大，方向与运动方向相反逐渐增大，方向与运动方向相反课课 堂堂 练练 习习 2从高空下落的雨滴受到的空气阻力的从高空下落的雨滴受到的空气阻力的大小与其速度的平方成正比假设雨滴竖直大小与其速度的平方成正比假设雨滴竖直下落，下列说法正确的有下落，下列说法正确的有()A

14、 雨滴的加速度越来越大雨滴的加速度越来越大 B 在开始阶段，雨滴的加速度越来越小在开始阶段，雨滴的加速度越来越小 C 在开始阶段，雨滴的速度越来越大在开始阶段，雨滴的速度越来越大 D 若高度足够高，雨滴最后做匀速运动若高度足够高，雨滴最后做匀速运动 3设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力力f和其速度和其速度v成正比则雨滴的运动情况是成正比则雨滴的运动情况是()A 先加速后减速，最后静止先加速后减速，最后静止 B 先加速后匀速先加速后匀速 C 先加速后减速直至匀速先加速后减速直至匀速 D 速度逐渐减小到零速度逐渐减小到零 4一质量为一质量为m的物体放在表面粗糙的

15、水平的物体放在表面粗糙的水平面上，面上，如图所示，如图所示，受水平拉力受水平拉力F的作用产生加的作用产生加速度速度a，这时物体所受的摩擦力为，这时物体所受的摩擦力为f，当水平拉，当水平拉力增至力增至2F时，则时，则()A 物体的加速度等于物体的加速度等于2a B 物体的加速度小于物体的加速度小于2a C 物体的加速度大于物体的加速度大于2a D 物体所受的摩擦力大于物体所受的摩擦力大于fFf.5 5在光滑水平面上有一物块受水平恒力在光滑水平面上有一物块受水平恒力F F的作的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹

16、簧压至簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法正确的是最短的过程中，下列说法正确的是()()A A 物块接触弹簧后即做减速运动物块接触弹簧后即做减速运动 B B 物块接触弹簧后先加速后减速物块接触弹簧后先加速后减速 C C 当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零等于零 D D 当物块的速度为零时，它所受的合力不为零当物块的速度为零时，它所受的合力不为零 6已知甲物体受到已知甲物体受到2N的力作用时，产生的的力作用时，产生的加速度为加速度为4m/s2，乙物体受到，乙物体受到3N的力作用时，产的力作用时，产生的加速度为生的加速度为6m/s2，则甲、乙物体的质量之比，则甲、乙物体的质量之比m甲甲,m乙乙等于等于()A 1：3 B 2：3 C 1：1 D 3：2