《必修一第四章牛顿运动定律2实验探究加速度与力质量的关系课件71章节》由会员分享,可在线阅读,更多相关《必修一第四章牛顿运动定律2实验探究加速度与力质量的关系课件71章节(21页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 牛顿运动定律,4.2 实验:探究加速度 与力、质量的关系,点此播放教学视频,牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。,温故知新:,牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。,点此播放教学视频,力是产生加速度的原因,感受实例,加速度a与力F有关,点此播放教学视频,感受实例,加速度a与质量m有关,F1赛车从0加速到时速100公里只需2.3秒,质量是惯性大小的量度,点此播放教学视频,物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎样的定量关系?,提出问题,研究方法: 保持m不变,研究
2、a 与F的关系; 保持F不变,研究a与m的关系。,点此播放教学视频,猜想与假设,实验验证,思考:如何设计实验?,事实是不是这样呢?,m一定, a F; F一定, a1/m。,点此播放教学视频,明确几个问题:,2.如何由实验得出结论?,1.怎么设计这个实验?,1.测量哪些量?,2.怎么测量?,数据处理: m不变时,a与F关系; F不变时,a与m关系。,a、F、m,m:,a:,F:,天平,求出物体所 受的合力,点此播放教学视频,实验设计: 参考方案一:用打点计时器探究,小车:,打点计时器:测量小车运动过程中的加速度,钩码:重力提供拉力,研究对象,可用天平称其质量,合力F=?,G,FN,F,f,点此
3、播放教学视频,平衡摩擦力:,钩码重力近似等于绳子拉力,用以表示小车受到的合外力F,G,G1,FN,f,G1平衡摩擦力f。,点此播放教学视频,实验步骤:,1.用天平测出小车的质量。,2.安装好实验装置,在小车上装好纸带,纸带另一端穿 过计时器限位孔,调整木板倾斜程度,平衡摩擦力。,3.控制小车质量不变,用细线将钩码与小车相连(钩码 质量远小于小车质量),打开打点计时器,释放小车, 测出一组数据。,4.改变钩码质量,多测几组数据。,5.控制钩码质量不变,改变小车质量,再测几组数据。,点此播放教学视频,实验结论:,m一定时,aF,F一定时,a1/m,点此播放教学视频,实验设计二:,设计对比实验,设计
4、方案,保持小车 质量不变,不变 保持力,点此播放教学视频,光电门,数字计时器,拓展探究,点此播放教学视频,参考方案三:利用气垫导轨来探究,点此播放教学视频,课堂小结,本节课以实验为依据,采用控制变量法进行研究,根据已掌握的物理知识设计实验方案,探索物理规律是物理学研究的重要方法。,点此播放教学视频,1关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验,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,能归纳出加速度、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,就可以归纳出加速度、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
5、,就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系 D先不改变小车质量,研究加速度与力的关系;再不改变受力,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,课堂练习,点此播放教学视频,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,点此播放教学视频,3某同学在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:,(1)根据表中的数据在图实49所示的坐标中作出aF图象;,(2)图象的斜率的物
6、理意义是_; (3)图象(或延长线)与F轴的截距的物理意义是_; (4)小车和砝码的总质量为_ kg.,点此播放教学视频,解析:(1)选取适当的标度,作出aF图象如图所示,(2)由FMa得aF/M ,可见图象的斜率为小车和砝码的总质量的倒数 (3)图象与F轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力,也即是小车受到的阻力,大小为0.1 N. (4)由图可知图线斜率k1(kg1),由k 1/M可得:M1 kg.,点此播放教学视频,如何测量加速度a:,1.直接测量,2.间接比较,构建一匀变速直线运动,打点计时器,光电门,对应 仪器,控制运动时间t相同,a与x成正比,用x比较a的大小,点此播放教学视频,点此播放教学视频,