《高中物理 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第2節(jié) 探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系 教科版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第2節(jié) 探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系 教科版必修1（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、由牛頓第一定律可知：由牛頓第一定律可知：物體不受外力物體不受外力所受合外力為零所受合外力為零物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。狀態(tài)，即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。那么設(shè)想：如果物體所受合外力不為零，則物體運(yùn)那么設(shè)想：如果物體所受合外力不為零，則物體運(yùn)動(dòng)會(huì)怎樣？動(dòng)會(huì)怎樣？問(wèn)題問(wèn)題物體加速度物體加速度a和哪些因素有關(guān)？你是怎么知道的？和哪些因素有關(guān)？你是怎么知道的？問(wèn)題問(wèn)題2.2.實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 加速度大小與物體受力大小有關(guān)，質(zhì)量一定時(shí)，加速度大小與物體受力大小有關(guān)，質(zhì)量一定時(shí)，受力越大，其加速度越大受力越大，其加速度越大
2、 加速度還與物體質(zhì)量有關(guān)，受力一定時(shí)，質(zhì)量越加速度還與物體質(zhì)量有關(guān)，受力一定時(shí)，質(zhì)量越小，其加速度越大，這里的力指物體所受合力。小，其加速度越大，這里的力指物體所受合力。問(wèn)題問(wèn)題 通過(guò)課本上的圖，你能定性地說(shuō)出圖中加速度通過(guò)課本上的圖，你能定性地說(shuō)出圖中加速度與力質(zhì)量的關(guān)系嗎？與力質(zhì)量的關(guān)系嗎？分析分析2分析分析1 實(shí)驗(yàn)要說(shuō)明什么問(wèn)題實(shí)驗(yàn)要說(shuō)明什么問(wèn)題? ? 如何由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論如何由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論? ? 怎么設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)怎么設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)? ? a與與F F關(guān)系關(guān)系? ? a與與m關(guān)系關(guān)系? ?1.1.測(cè)量哪些量測(cè)量哪些量? ?2.2.怎么測(cè)量怎么測(cè)量? ?數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理控制一個(gè)量控制一個(gè)量不變
3、不變 a、F、m m m： a: :F:F:天平天平打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器物體所受的物體所受的合力合力問(wèn)題問(wèn)題1問(wèn)題問(wèn)題2問(wèn)題問(wèn)題3研究方法：控制變量法研究方法：控制變量法 保持物體的質(zhì)量不變，測(cè)量物體在不同作用下的保持物體的質(zhì)量不變，測(cè)量物體在不同作用下的加速度，分析加速度與合外力的關(guān)系。加速度，分析加速度與合外力的關(guān)系。 保持物體所受力合外力相同，測(cè)量不同質(zhì)量的物保持物體所受力合外力相同，測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。體在該力下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。怎樣測(cè)量物體的質(zhì)量？怎樣測(cè)量物體的質(zhì)量？怎樣測(cè)量物體的加速度？怎樣測(cè)量物體的加速度？怎樣給小車提供一個(gè)
4、恒定的合力？怎樣給小車提供一個(gè)恒定的合力？活動(dòng)一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題問(wèn)題1問(wèn)題問(wèn)題2問(wèn)題問(wèn)題3實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置圖圖 如何測(cè)定小車受到的合力？如何測(cè)定小車受到的合力？ 繩子拉力大小與鉤碼的重力大小關(guān)系？繩子拉力大小與鉤碼的重力大小關(guān)系？什么情況下，繩子拉力近似等于鉤碼重力即小車所什么情況下，繩子拉力近似等于鉤碼重力即小車所受的合力？受的合力？問(wèn)題問(wèn)題4問(wèn)題問(wèn)題5問(wèn)題問(wèn)題6加速度與合力的關(guān)系加速度與合力的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)基本思路：保持小車的質(zhì)量不變，測(cè)量小車實(shí)驗(yàn)基本思路：保持小車的質(zhì)量不變，測(cè)量小車在不同作用下的加速度，分析加速度與合力的關(guān)系。在不同作用下的加速度，分析加速度與合力的關(guān)系。怎樣改變合力？
5、怎樣改變合力？探究探究1問(wèn)題問(wèn)題7F F N Na/ a/m ms s -2 -20.150.150.300.300.450.450.600.600.750.750 0. 1 0.2 0.3 0.4 0.50 0. 1 0.2 0.3 0.4 0.5當(dāng)小當(dāng)小車質(zhì)車質(zhì)量不量不變時(shí)變時(shí)次數(shù)次數(shù)F/NF/N a/m a/m s s -2 -21 12 23 34 45 50.10 0.10 0.1460.20 0.20 0.3020.30 0.30 0.4280.40 0.40 0.5920.50 0.50 0.751問(wèn)題問(wèn)題8探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)基本思路：保持小車所受
6、合力相同，測(cè)量不實(shí)驗(yàn)基本思路：保持小車所受合力相同，測(cè)量不同質(zhì)量的小車在該力下的加速度，分析加速度與質(zhì)量同質(zhì)量的小車在該力下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系。的關(guān)系。怎樣改變小車的質(zhì)量？怎樣改變小車的質(zhì)量？探究探究2問(wèn)題問(wèn)題9m m kgkga/ a/m ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2a/ a/m ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 0.5 1.0 1.5
7、 2.0 2.5 /kg /kg -1 -1m m1 1當(dāng)當(dāng)拉拉力力不不變變時(shí)時(shí)次數(shù)次數(shù)m/kgm/kga/m a/m s s -2 -21 12 23 34 45 5/kg /kg -1 -12.502.502.002.001.331.331.001.000.830.83m m1 10.400 0.400 0.8610.500 0.500 0.6920.750 0.750 0.4701.000 1.000 0.3521.200 1.200 0.290問(wèn)題問(wèn)題10以小車、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、粗線、砝碼、鉤碼、天以小車、一端帶滑輪的長(zhǎng)木板、粗線、砝碼、鉤碼、天平、刻度尺、寬口夾子為實(shí)驗(yàn)器材，研究
8、小車的運(yùn)動(dòng)。平、刻度尺、寬口夾子為實(shí)驗(yàn)器材，研究小車的運(yùn)動(dòng)。怎樣測(cè)量（或比較）物體的加速度？怎樣測(cè)量（或比較）物體的加速度？怎樣提供和測(cè)量物體所受的拉力怎樣提供和測(cè)量物體所受的拉力F F ？活動(dòng)二問(wèn)題問(wèn)題1問(wèn)題問(wèn)題2保持物體的保持物體的質(zhì)量不變質(zhì)量不變，測(cè)量物體在不同的力作用下，測(cè)量物體在不同的力作用下的加速度，分析加速度與力的關(guān)系的加速度，分析加速度與力的關(guān)系小車質(zhì)量小車質(zhì)量M=M= g,g,小車上砝碼質(zhì)量小車上砝碼質(zhì)量m=m= g,g,小盤質(zhì)量小盤質(zhì)量M M= = g g次次數(shù)數(shù)小車小車1 1小車小車2 212345位移位移x x1 1/cm/cm位移位移x x2 2/cm/cm(M(M+
9、m+m2 2) )（g g） ( (表示表示F F2 2大小大小) )盤中砝碼盤中砝碼m m2 2（g g）300 0 10 300 0 10 50502020303040406060盤中砝碼盤中砝碼m m1 1（g g）(M(M+m+m1 1) )（g g） ( (表示表示F F1 1大小大小) )7070F F2 2 F F1 1x x2 2 / /x x1 10 0次數(shù)1234x x2 2x x1 1F F2 2F F1 1F Fa aa a1 1a a2 2小車質(zhì)量小車質(zhì)量M=M= g,g,小盤質(zhì)量小盤質(zhì)量M M= = g,g,盤中砝碼質(zhì)量盤中砝碼質(zhì)量m m= = g g次次數(shù)數(shù)小車小
10、車1 1小車小車2 212345(M+m(M+m1 1) )(M+m(M+m2 2) )保持物體所受的保持物體所受的力相同力相同，測(cè)量不同質(zhì)量的物體在，測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系該力作用下的加速度，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系300 6 50300 6 50車上砝車上砝碼碼m m1 1（g g）位移位移x x1 1/cm/cm1001005050150150200200250250車上砝碼車上砝碼 m m2 2（g g）位移位移x x2 2/cm/cm小車小車1 1質(zhì)量質(zhì)量M M1 1小車小車2 2質(zhì)量質(zhì)量M M2 2300300 x x2 2 / /x x1 1
11、0 0次數(shù)1234MM2 2 MM1 1x x2 2x x1 1MM2 2MM1 1MM1 1 MM2 2MM1 1MM2 2a am m1 1a a1 1a a2 21 1整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的質(zhì)量還是改變小車和砝碼的質(zhì)量，都盤和砝碼的質(zhì)量還是改變小車和砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦力是指使小車不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦力是指使小車所受動(dòng)力所受動(dòng)力( (小車重力沿斜面方向的分力小車重力沿斜面方向的分力) )與小車所與小車所受阻力受阻力( (包括小車所受摩擦力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車包括小車所受摩擦力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車
12、之后所拖紙帶的摩擦力之后所拖紙帶的摩擦力) )大小相等平衡摩擦力時(shí)，大小相等平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)在小車后拖上紙帶，先接通電源，再用手給小應(yīng)在小車后拖上紙帶，先接通電源，再用手給小車一個(gè)初速度，若在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均車一個(gè)初速度，若在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均勻的，則表明平衡了摩擦力，否則必須重新調(diào)整勻的，則表明平衡了摩擦力，否則必須重新調(diào)整小木板的位置小木板的位置實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)2 2平衡摩擦力后，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)必須滿足在小車上所加平衡摩擦力后，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)必須滿足在小車上所加砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和小盤的總質(zhì)量的條件下進(jìn)砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和小盤的總質(zhì)量的條件下進(jìn)行只有如此，砝碼和小盤的總重
13、力才可視為與小車行只有如此，砝碼和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等受到的拉力相等3 3改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開(kāi)始時(shí)小車應(yīng)盡量靠改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開(kāi)始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器( (或盡量遠(yuǎn)離定滑輪的一端或盡量遠(yuǎn)離定滑輪的一端) )，并應(yīng)先接，并應(yīng)先接通電源，再放開(kāi)小車，且在小車到達(dá)定滑輪前應(yīng)按住通電源，再放開(kāi)小車，且在小車到達(dá)定滑輪前應(yīng)按住小車小車4 4各紙帶的加速度各紙帶的加速度a a，都應(yīng)是該紙帶的平均加速度，都應(yīng)是該紙帶的平均加速度5 5作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線上，不在作圖象時(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
14、直線的兩側(cè)直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱分布在所作直線的兩側(cè)1 1小車質(zhì)量小車質(zhì)量M M應(yīng)比重物的質(zhì)量應(yīng)比重物的質(zhì)量m m大得多，其原理將在后大得多，其原理將在后面的牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用中專門討論二者差距越小，面的牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用中專門討論二者差距越小，圖象線性越差圖象線性越差2 2夾口的密合性能差是造成誤差的原因之一由于小夾口的密合性能差是造成誤差的原因之一由于小車的質(zhì)量和速度較大，夾子不易夾住小車的后拖線；有車的質(zhì)量和速度較大，夾子不易夾住小車的后拖線；有些時(shí)候夾子夾住一根拖線，而另一根未被夾住，對(duì)應(yīng)小些時(shí)候夾子夾住一根拖線，而另一根未被夾住，對(duì)應(yīng)小車仍向前運(yùn)動(dòng)，這些都是造成位移誤差的原因車仍向前運(yùn)動(dòng)，這些都是造成位移誤差的原因3 3小車運(yùn)動(dòng)停止時(shí)不能與定滑輪相碰，如果小車碰到小車運(yùn)動(dòng)停止時(shí)不能與定滑輪相碰，如果小車碰到定滑輪才松手讓夾子夾住拖線，則與定滑輪相碰的小車定滑輪才松手讓夾子夾住拖線，則與定滑輪相碰的小車位移偏小，產(chǎn)生誤差位移偏小，產(chǎn)生誤差誤差分析誤差分析小結(jié)問(wèn)題問(wèn)題1加速度與力的關(guān)系？加速度與力的關(guān)系？問(wèn)題問(wèn)題2加速度與質(zhì)量的關(guān)系？加速度與質(zhì)量的關(guān)系？問(wèn)題問(wèn)題3如何利用控制變量法？如何利用控制變量法？問(wèn)題問(wèn)題4本實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和誤差分別為什么？本實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)和誤差分別為什么？
高中物理 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第2節(jié) 探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系 教科版必修1
