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1、1、牛顿第一定律：,2、牛一定律阐述了哪几个方面的含义？,3、惯性体现物体运动状态改变的难易程度，其大小由什么决定？,4、运动状态由哪个物理量来描述？,5、体现运动状态改变即速度的变化快慢的物理量是什么？,复习：,2,物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化，也就是说物体具有了加速度。,运动状态变化,速度变化,加速度,力,力是产生加速度的原因,第四章 牛顿运动定律,2 实验：探究加速度 与力、质量的关系,4,在光滑的水平面上的静止物体受水平拉力作用，分析比较图中的四种情形，回答下列问题：,问题1：物体运动状态改变快慢取决于哪些因素？定性关系如何？并试着列举生活中的例子说明。,事实说明：m
2、一定时，F 大，加速度大 F 一定时，m 大，加速度小,问题2：力越大，加速度越大 aF，aF2，aF3？ 质量越小，加速度越大 a,a,，a,问题3：研究一个物理量同时与两个物理量有什么关系，应当采用什么方法进行研究？,控制变量法,基于大自然是简单的原则,实验设计：,问题1选取什么物理为研究对象？怎样控制和测量物体的质量? 问题2如何施加并测量物体所受的外力? 问题3怎样测算物体的加速度? xat2 xaT 2 初步方案：,钩码（或砝码及砝码盘）的总重力G当作小车受到的拉力F,从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a,用天平测出小车的质量m,实验设计：方案1,问题3：当我们按住小车时，细绳
3、拉力F等于重物的所受的重力G？而当我们放开小车后，小车做什么运动？此时，上述二力还相等？,实验设计：方案1,F,F,G,当我们按住小车时，细绳拉力F等于重物的所受的重力G；而当我们放开小车后，小车做匀加速直线运动；此时，上述二力不相等。,实验设计：方案1,F,F,G,问题4：当加速度比较大还是比较小时，我们可以近似认为细绳拉力F等于重物的所受的重力G？由此造成的误差是偶然误差还是系统误差？,当加速度比较小时，我们可以近似认为细绳拉力F等于重物的所受的重力G；由此造成的误差是系统误差。,实验设计：方案1,F,F,G,问题5：若要使小车的加速度会比较小，小车总质量M应该远大于还是远小于重物总质量m
4、？,若要使小车的加速度会比较小，小车总质量M应该远大于重物总质量m？,问题6：试对小车受力分析，讨论细绳的拉力F是不是小车受的合力吗？,实验设计：方案1,问题7：我们必须要使细绳的拉力F成为小车受到的合力，否则还要计算滑动摩擦力，使问题复杂化，那么怎样抵消摩擦力的影响呢？（提示：物体受到的各个力都会影响小车的运动）,将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车的重力沿斜面向下的分力G1与摩擦力f平衡。,实验设计：方案1,G,G1,FN,f,G1平衡摩擦力f。,问题8：怎么判断小车已经平衡好摩擦力？,将木板不带滑轮的一端适当垫高，不挂重物，给小车一定的初速度，小车拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打点，观
5、察点距是否相等。,问题9：怎样研究加速度与力、质量的定量关系? 保持小车的质量M一定，改变拉力F，分析加速度a与拉力F的关系； 保持拉力F一定，改变小车的质量M，分析加速度a与小车质量M的关系； 控制变量法,实验设计：方案1,实验研究,一、加速度与力的关系的研究 1. 研究方法：保持M不变，分析a 随F (m)的变化 2. 数据采集： 3. 数据处理： 方法一、计算法 方法二、图象法 4. 结论：质量一定时，加速度与力的大小成正比,表一：小车质量不变 M0.4kg,0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.48 0.70 0.91 1.11 1.30,实验研究,二、加速度与质量的关
6、系 1. 研究方法：保持F (m)不变，分析a 随M的变化 2. 数据采集： 3. 数据处理： 思考：用图象法研究aM的关系时，图线是一条曲线，不易判定图象的性质，如何利用图象法直观的得出加速度与质量成反比的结论？ 4. 结论：力的大小一定时，加速度与质量成反比,表二：拉力不变 m30g,0.20 0.25 0.30 0.40 0.50 1.30 1.07 0.91 0.70 0.57,2019/1/20,实验设计：方案2,质量保持不变,合外力保持不变,2019/1/20,1、控制m相同，探讨加速度a与F的关系,F1, F2，在相同的时间内:,x1= a1t2,x2 = a2t2,a1/ a2
7、=x1/x2,测量出x1 、x2,2、控制F相同，探讨加速度a与m的关系,实验设计：方案2,2019/1/20,探究加速度与力的关系,保持物体的质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系,位移x1/cm,位移x2/cm,(M+m2)/g (表示F2大小),盘中砝码质量m2/g,300 0 10,50,20,30,40,60,盘中砝码质量m1/g,(M+m1)/g (表示F1大小),70,2019/1/20,探究加速度与力的关系,F,a,2019/1/20,探究加速度与质量的关系,(M+m1)/g,(M+m2)/g,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
8、度，分析加速度与质量的关系,300 6 50,车上砝码质量m1/g,位移x1/cm,100,50,150,200,250,车上砝码质量m2/g,位移x2/cm,小车1质量M1,小车2质量M2,300,2019/1/20,探究加速度与质量的关系,M2 / M1,M1 / M2,a,小 结：,1、实验的研究方法 控制变量法 2、实验的注意事项 平衡摩擦力 m M 3、数据的处理方法 图像法 要点：设法使图线成一条(过原点的)直线 4、实验结论 质量一定时，加速度与力的大小成正比 力的大小一定时，加速度与质量成反比,实验反思,本实验中，我们认为细线对小车的拉力等于托盘和砝码的总重量。 请根据力和运动
9、的关系分析，小车的拉力等于托盘和砝码的总重量的条件是什么? 答：托盘和砝码处于静止或匀速直线运动状态 当托盘向下加速运动时，拉力 Fmg 怎样才能使小车的拉力近似等于托盘和砝码的总重量? 答：加速度越大，拉力 F与mg相差越大 托盘和砝码的质量m远小于小车的质量M,典型例题,1、关于本节课的实验操作，下列说法中符合实际的是 ( ) A、通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，归纳出加速度、力、质量三者之间的关系 B、通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可归纳出加速度、力、质量三者之间的关系 C、通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关
10、系 D先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变小车受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系,D,2019/1/20,2、在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时， 某学生将实验装置如图所示安装，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误，请你指出来：,（1）,（2）,没有平衡摩擦力,打点计时器应使用低压交流电源,2、在做实验时，首先要细心地调整装置，以使小车做匀速运动，然后才进行实验，这样做的目的何在?,6、甲、乙两同学在“探究加速度与合外力F的关系”时，分别得到下图所示的图象，这说明了什么?,实验反思,本实验中运用控制变量法分别研究加速度与力、质量的关系。由前面的分析可看出，我们改变拉力或改变小车质量时，只需求出加速度的比值，就可以研究加速度a与拉力F或小车质量M的关系。,
