高中物理 5.2 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系課件 滬科版必修1.ppt
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,高中物理·必修1·滬科版,,,第5章 研究力和運(yùn)動的關(guān)系 5.2 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,3,1,2,學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律,會測量加速度、力和質(zhì)量,能作出物體 運(yùn)動的a-F、a-1/m 圖像,通過實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系.,一. 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計,,,1.三個物理量的測量方法——近似法 本實(shí)驗(yàn)的研究對象:放在長木板上的小車在拉力的作用下做勻加速直線運(yùn)動.(裝置如圖所示). (1)小車質(zhì)量的測量 利用 測出,在小車上 砝碼 可改變小車的質(zhì)量. (2)拉力的測量 當(dāng)小桶和砂的質(zhì)量 小車的 質(zhì)量時,可以認(rèn)為小桶和砂的重力 近似等于對小車的拉力,即F≈mg. (3)加速度的測量:逐差法.,天平,增減,遠(yuǎn)小于,2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法——圖像法、“化曲為直”法 (1)研究加速度a 和力F 的關(guān)系 以加速度a 為縱坐標(biāo),以力F 為橫坐標(biāo),根據(jù)測量數(shù)據(jù)描點(diǎn),然后作出圖像,如圖所示,若圖像是一條 ,就能說明a 與F 成正比.,,通過原點(diǎn)的直線,,(2)研究加速度a 與物體質(zhì)量m 的關(guān)系 如圖甲所示,因?yàn)閍-m 圖像是曲線,檢查a-m 圖像是不是雙曲線,就能判斷它們之間是不是反比例關(guān)系,但檢查這條曲線是不是雙曲線,相當(dāng)困難. 若a 和m 成反比,則a與1/m 必成 .我們采取“化曲為直”的方法,以a 為縱坐標(biāo),以1/m 為橫坐標(biāo),作出a-1/m 圖像,若a-1/m 圖像是一條直線,如圖乙所示,說明a 與1/m 成 ,即a 與m 成 .,,正比,正比,反比,二、實(shí)驗(yàn)步驟,1.用天平測出小車的質(zhì)量M,并把數(shù)值記錄下來. 2.按圖所示的裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好. 3.平衡摩擦力:在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一木塊,多次移動木塊位置,直到輕推小車,使小車在斜面上運(yùn)動時可保持勻速直線運(yùn)動為止. 4.在小桶里放入適量的砂,在小車上加放適量的砝碼,用天平測出小桶和砂的質(zhì)量m,并記錄下來.接通電源,放開小車,待打點(diǎn)計時器在紙帶上打好點(diǎn)后取下紙帶.,5.保持小車的質(zhì)量不變,改變砂和小桶的質(zhì)量,按步驟4再做5次實(shí)驗(yàn) 6.在每條紙帶上選取一段比較理想的部分,算出每條紙帶對應(yīng)的加速度的值并記錄在表格的相應(yīng)位置. 7.用縱坐標(biāo)表示加速度,橫坐標(biāo)表示作用力,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出小車運(yùn)動的a-F 圖像,從而得出a-F 的關(guān)系.,8.保持砂和小桶的質(zhì)量不變,在小車上加放砝碼,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),求出相應(yīng)的加速度,并設(shè)計表格如下.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出小車運(yùn)動的a-1/M 圖像,從而得出a-M 的關(guān)系. 9.整理實(shí)驗(yàn)器材,結(jié)束實(shí)驗(yàn).,,,,三 .注意事項(xiàng),1.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源后釋放小車. 2.在平衡摩擦力時,不要懸掛小桶,但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源.用手輕輕地給小車一個初速度,如果在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔均勻,表明小車受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡. 3.改變砂的質(zhì)量過程中,要始終保證砂桶(包括砂)的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量. 4.作圖時應(yīng)使所作的直線通過盡可能多的點(diǎn),不在直線上的點(diǎn)也要盡可能的分布在直線的兩側(cè),但若遇到個別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去.,,,某實(shí)驗(yàn)小組利用圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系. (1)下列做法正確的是________(填字母代號). A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行 B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時,將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上 C.實(shí)驗(yàn)時,先放開木塊再接通打點(diǎn)計時器的電源 D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度,,平衡摩擦力時,不能掛砝碼和砝碼桶,,,,先接通電源 再放開木塊,AD,,,(2)圖是甲、乙兩同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖像. 形成圖線甲的原因是______________________________. 形成圖線乙的原因是______________________________.,長木板傾角過大,未平衡摩擦力或長木板傾角過小,,,F= 0時,木塊 就有了加速度,有了拉力時,加速度仍為0,,為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時,光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄.滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,光電門間距離為s,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平,在不增加其他儀器的情況下,如何判定調(diào)節(jié)是否到位?,解析,,法一:取下牽引砝碼,滑行器放在任意位置都不動,法二:取下牽引砝碼,輕推滑行器,數(shù)字計時器記錄每一個光電門的光束被遮擋的時間Δt 都相等,,,,(2)若取M=0.4 kg,改變m的值,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),以下m 的取值不合適的一個是________. A.m1=5 g B.m2=15 g C.m3=40 g D.m4=400 g,解析,,為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時,光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄.滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,光電門間距離為s,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題:,,,只有在滿足m ? M 時, 才可以用牽引砝碼的重力 近似等于對滑行器的拉力,,= 0.4kg = M,D,(3)在此實(shí)驗(yàn)中,需要測得每一個牽引力對應(yīng) 的加速度,其中求得的加速度a的表達(dá)式為:________. (用Δt1、Δt2、D、s表示),解析,,為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時,光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄.滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,光電門間距離為s,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題:,,擋光片通過光電門這段時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度,,,,,再見,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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