《實驗：探究加速度與力、質量的關系》上課用.ppt

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1、探究加速度與力、質量的關系,（一）實驗探究：,1、實驗方法 ：,2、實驗數(shù)據(jù)分析方 法 ：,畫出a-F和a-1/m的圖像,問題1,如何測量加速度？,問題2,如何測量小車受到的拉力？,問題3,如何減小摩擦力的影響？,方案一：,問題4、繩子的拉力等于鉤碼的重量嗎？ 為什么？,不等于！因為鉤碼向下加速，所以繩 子的拉力小于鉤碼的重力。,問題5、什么情況下鉤碼重力可以近似等于 繩子拉力即小車所受的合外力？,當砝碼質量比小車質量小得多時，繩子的拉力近似等于砝碼的重力，即小車受到合外力近似等于砝碼的重力。,（1）用天平測出小車和小盤的質量 M 和m，并把數(shù)據(jù)記錄下來(要求：M m),（2）按實驗裝置圖

2、把實驗器材安裝好，但不要把懸掛小盤的細繩系在小車上,（3）平衡摩擦力,（4）把細繩系在小車上，并繞過定滑輪，先通電源再放開小車，取下紙帶，并標注牽引力,（5）保持小車質量不變，在小盤內放入質量為m1的小物體，重復上述實驗,（6）重復上述實驗多次后，停止實驗，整理器材,數(shù)據(jù)處理,用縱坐標表示加速度 a，橫坐標表示牽引力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 圖象是一條過原點的傾斜直線,a F,(2)把不同質量(小車與車內砝碼的總質量)的小車在相同力作用下產(chǎn)生的加速度填在下表中：,由以上數(shù)據(jù)畫出它

3、的am圖象及a 圖象，如圖 實43甲、乙所示,圖實43,通過am和a 關系圖象，我們可以得出小車的加速度a與質量m成反比，與質量的倒數(shù) 成正比,4、注意事項：,1）小桶和砝碼的質量要遠遠小于小車的質量，這樣小車受到的拉力才等于砝碼的質量,2）要將長木板的一端適當墊高，用小車的重力的分力將摩擦力平衡掉。在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細線系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要讓小車拖著打點的紙帶運動,3）每次開始時小車應盡量靠近打點計時器，并應先接通電源，再放開小車，且應在小車到達滑輪前按住小車 4）作圖象時，要使盡可能多的點在所作直線上，不在直線上的點應盡可能對稱分布在所作直線兩側

4、,方案二：,,利用氣墊導軌來探究加速度與力、質量的關系,,,圖 2 :滑塊和擋光片,圖 3: 光電門,,,,方案三：,課本上參考案例中的實驗方案,由于兩小同時啟動、同時停止,故運動時間相同,m一定時：,F一定時：,只需驗證：,（ ）,（ ）,1某學生做“探究加速度與力、質量的關系”的實驗在平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大他所得到的aF關系可用下列哪個圖線表示(圖中a是小車的加速度，F(xiàn)是細線作用于小車的拉力)(),練習：,2在本實驗中，在研究加速度a與小車的質量M的關系時，由于沒有注意始終滿足Mm的條件，結果得到的圖象應下是圖中的(),3在“探究加速度與力、質量的關系”

5、的實驗中，某同學選用的實驗裝置如圖所示,(1)在水平實驗桌上放置一端有定滑輪的長木板，將不帶定滑輪的一端適當墊起的目的是___. (2)請指出這位同學實驗裝置中的三處錯誤： A________ _；B______________； C____________________________。,4、在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，按實驗要求安裝好器材后，應按一定步驟進行實驗，下述操作步驟的安排順序不盡合理，請將合理的順序填寫在下面的橫線上：________(填字母代號),A保持重物的質量不變，在小車里加砝碼，測出加速度，重復幾次 B保持小車質量不變，改變重物的質量，測出加速度，重復幾次

6、 C用天平測出小車和重物的質量 D平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運動 E掛上重物，放進砝碼，接通打點計時器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點 F根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，分別畫出aF和a 圖線,DCEABF或DCEBAF.,(2009江蘇高考)“探究加速度與物體質量、物體 受力的關系”的實驗裝置如圖實44甲所示,圖實44,4、,(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示計時器打點的時間間隔為0.02 s從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離該小車的加速度a________m/s2.(結果保留兩位有效數(shù)字) (2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都

7、放在小車上掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：,請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出aF的關系圖象,圖實45,(3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的aF圖線不通過原點 請說明主要原因,解析(1)a m/s2 0.16 m/s2或a m/s20.15 m/s2. (2)如圖實46所示,圖實46,(3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計了砝碼盤的重力，導致合力F的測量值小于真實值，aF圖線不過原點,答案(1)0.16(0.15也算對) (2)見解析

8、 (3)未計入砝碼盤的重力,7.(2009年臺州模擬)如圖3410所示，在探究加速度與力、質量的關系的演示實驗中，若1、2兩個相同的小車所受拉力分別為F1、F2，車中所放砝碼的質量分別為m1、m2，打開夾子后經(jīng)過相同的時間兩車的位移分別為x1、x2，則在實驗誤差允許的范圍內，有() A當m1m2、F12F2時，x12x2 B當m1m2、F12F2時，x22x1 C當m12m2、F1F2時，x12x2 D當m12m2、F1F2時，x22x1,8.如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與力、質量的關系，小車上固定一個盒子，盒子內盛有沙子沙桶的總質量(包括桶以及桶內沙子質量)記為m，小車的總質量(包

9、括車、盒子及盒內沙子質量)記為M. (1)驗證在質量不變的情況下，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，對應的加速度a則從打下的紙帶中計算得出多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應的加速度本次實驗中，桶內的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質量不變以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出aF圖象，圖象是一條過原點的直線,aF圖象斜率的物理意義是___________________ 你認為把沙桶的總重力mg當作合外力F是否合理？ 答：__________.(填“合理”或“不合理”) 本次實驗中，是否應該滿足Mm這樣的條件？ 答：__________(填“是”或“否”)；理由是______________ (2)驗證在合外力不變的情況下，加速度與質量成反比：保持桶內沙子質量m不變，在盒子內添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質量的關系本次實驗中，桶內的沙子總質量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變 用圖象法處理數(shù)據(jù)時，以加速度a為縱橫，應該以__________倒數(shù)為橫軸,,,,,