《實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》上課用.ppt

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1、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,（一）實(shí)驗(yàn)探究：,1、實(shí)驗(yàn)方法 ：,2、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方 法 ：,畫(huà)出a-F和a-1/m的圖像,問(wèn)題1,如何測(cè)量加速度？,問(wèn)題2,如何測(cè)量小車(chē)受到的拉力？,問(wèn)題3,如何減小摩擦力的影響？,方案一：,問(wèn)題4、繩子的拉力等于鉤碼的重量嗎？ 為什么？,不等于！因?yàn)殂^碼向下加速，所以繩 子的拉力小于鉤碼的重力。,問(wèn)題5、什么情況下鉤碼重力可以近似等于 繩子拉力即小車(chē)所受的合外力？,當(dāng)砝碼質(zhì)量比小車(chē)質(zhì)量小得多時(shí)，繩子的拉力近似等于砝碼的重力，即小車(chē)受到合外力近似等于砝碼的重力。,（1）用天平測(cè)出小車(chē)和小盤(pán)的質(zhì)量 M 和m，并把數(shù)據(jù)記錄下來(lái)(要求：M m),（2）按實(shí)驗(yàn)裝置圖

2、把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，但不要把懸掛小盤(pán)的細(xì)繩系在小車(chē)上,（3）平衡摩擦力,（4）把細(xì)繩系在小車(chē)上，并繞過(guò)定滑輪，先通電源再放開(kāi)小車(chē)，取下紙帶，并標(biāo)注牽引力,（5）保持小車(chē)質(zhì)量不變，在小盤(pán)內(nèi)放入質(zhì)量為m1的小物體，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),（6）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)多次后，停止實(shí)驗(yàn)，整理器材,數(shù)據(jù)處理,用縱坐標(biāo)表示加速度 a，橫坐標(biāo)表示牽引力F 作a F 圖象,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,0.30,0.10,0.15,0.21,0.26,,,,,,,,a F 圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,a F,(2)把不同質(zhì)量(小車(chē)與車(chē)內(nèi)砝碼的總質(zhì)量)的小車(chē)在相同力作用下產(chǎn)生的加速度填在下表中：,由以上數(shù)據(jù)畫(huà)出它

3、的am圖象及a 圖象，如圖 實(shí)43甲、乙所示,圖實(shí)43,通過(guò)am和a 關(guān)系圖象，我們可以得出小車(chē)的加速度a與質(zhì)量m成反比，與質(zhì)量的倒數(shù) 成正比,4、注意事項(xiàng)：,1）小桶和砝碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，這樣小車(chē)受到的拉力才等于砝碼的質(zhì)量,2）要將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，用小車(chē)的重力的分力將摩擦力平衡掉。在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛小盤(pán)的細(xì)線系在小車(chē)上，即不要給小車(chē)加任何牽引力，并要讓小車(chē)拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動(dòng),3）每次開(kāi)始時(shí)小車(chē)應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，再放開(kāi)小車(chē)，且應(yīng)在小車(chē)到達(dá)滑輪前按住小車(chē) 4）作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱分布在所作直線兩側(cè)

4、,方案二：,,利用氣墊導(dǎo)軌來(lái)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,,,圖 2 :滑塊和擋光片,圖 3: 光電門(mén),,,,方案三：,課本上參考案例中的實(shí)驗(yàn)方案,由于兩小同時(shí)啟動(dòng)、同時(shí)停止,故運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,m一定時(shí)：,F一定時(shí)：,只需驗(yàn)證：,（ ）,（ ）,1某學(xué)生做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的一端墊得過(guò)高，使得傾角偏大他所得到的aF關(guān)系可用下列哪個(gè)圖線表示(圖中a是小車(chē)的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車(chē)的拉力)(),練習(xí)：,2在本實(shí)驗(yàn)中，在研究加速度a與小車(chē)的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，由于沒(méi)有注意始終滿足Mm的條件，結(jié)果得到的圖象應(yīng)下是圖中的(),3在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”

5、的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,(1)在水平實(shí)驗(yàn)桌上放置一端有定滑輪的長(zhǎng)木板，將不帶定滑輪的一端適當(dāng)墊起的目的是___. (2)請(qǐng)指出這位同學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置中的三處錯(cuò)誤： A________ _；B______________； C____________________________。,4、在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，按實(shí)驗(yàn)要求安裝好器材后，應(yīng)按一定步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下述操作步驟的安排順序不盡合理，請(qǐng)將合理的順序填寫(xiě)在下面的橫線上：________(填字母代號(hào)),A保持重物的質(zhì)量不變，在小車(chē)?yán)锛禹来a，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次 B保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變重物的質(zhì)量，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次

6、 C用天平測(cè)出小車(chē)和重物的質(zhì)量 D平衡摩擦力，使小車(chē)近似做勻速直線運(yùn)動(dòng) E掛上重物，放進(jìn)砝碼，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，放開(kāi)小車(chē)，在紙帶上打下一系列的點(diǎn) F根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，分別畫(huà)出aF和a 圖線,DCEABF或DCEBAF.,(2009江蘇高考)“探究加速度與物體質(zhì)量、物體 受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖實(shí)44甲所示,圖實(shí)44,4、,(1)在平衡小車(chē)與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖乙所示計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離該小車(chē)的加速度a________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都

7、放在小車(chē)上掛上砝碼盤(pán)，然后每次從小車(chē)上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤(pán)中，測(cè)量小車(chē)的加速度小車(chē)的加速度a與砝碼盤(pán)中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：,請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出aF的關(guān)系圖象,圖實(shí)45,(3)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的aF圖線不通過(guò)原點(diǎn) 請(qǐng)說(shuō)明主要原因,解析(1)a m/s2 0.16 m/s2或a m/s20.15 m/s2. (2)如圖實(shí)46所示,圖實(shí)46,(3)小車(chē)、砝碼盤(pán)和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤(pán)和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計(jì)了砝碼盤(pán)的重力，導(dǎo)致合力F的測(cè)量值小于真實(shí)值，aF圖線不過(guò)原點(diǎn),答案(1)0.16(0.15也算對(duì)) (2)見(jiàn)解析

8、 (3)未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力,7.(2009年臺(tái)州模擬)如圖3410所示，在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的演示實(shí)驗(yàn)中，若1、2兩個(gè)相同的小車(chē)所受拉力分別為F1、F2，車(chē)中所放砝碼的質(zhì)量分別為m1、m2，打開(kāi)夾子后經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間兩車(chē)的位移分別為x1、x2，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，有() A當(dāng)m1m2、F12F2時(shí)，x12x2 B當(dāng)m1m2、F12F2時(shí)，x22x1 C當(dāng)m12m2、F1F2時(shí)，x12x2 D當(dāng)m12m2、F1F2時(shí)，x22x1,8.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，小車(chē)上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m，小車(chē)的總質(zhì)量(包

9、括車(chē)、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M. (1)驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車(chē)中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫(huà)出aF圖象，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,aF圖象斜率的物理意義是___________________ 你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？ 答：__________.(填“合理”或“不合理”) 本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？ 答：__________(填“是”或“否”)；理由是______________ (2)驗(yàn)證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變 用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以__________倒數(shù)為橫軸,,,,,