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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,动力学的奠基者 英国科学家牛顿,(1643-1727),第四章 牛顿运动定律4.2 实验:探究加速度动力学的奠基者,1,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。,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,2,力是产生加速度的原因,感受实例,加速度a与力F有关,力是产生加速度的原因感受实例加速度a与力F有关,3,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,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,4,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a 与F的关系;,保持F不变，研究a与m的关系。,物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎样,5,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。,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一,6,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,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?,7,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,F,N,F,f,实验设计:小车:打点计时器:测量小车运动过程中的加速度钩码:,8,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,G,1,F,N,f,G,1,平衡摩擦力f。,平衡摩擦力：钩码重力近似等于绳子拉力，用以表示小车,9,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。,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,10,演示实验：,探究加速度a与力F的关系,Excel数据处理,数据采集与处理,演示实验：探究加速度a与力F的关系Excel数据处理数据采集,11,演示实验：,探究加速度a与质量m的关系,Excel数据处理,数据采集与处理,演示实验：探究加速度a与质量m的关系Excel数据处理数据采,12,实验结论：,m一定时，aF,F一定时，a1/m,实验结论：m一定时，aFF一定时，a1/m,13,实验设计二：,设计对比实验,设计方案,保持小车,质量不变,不变,保持力,实验设计二：设计对比实验设计方案保持小车不变,14,光电门,数字计时器,拓展探究,光电门数字计时器拓展探究,15,光电门1,光电门2,挡光板,x,X/t,参考方案三:利用气垫导轨来探究,光电门1光电门2挡光板xX/t参考方案三:利用气垫导轨来探,16,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。,课堂小结 本节课以实验为依据，采用控制变量法进行研究,17,1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，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,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,18,2、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“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，某学生将实,19,3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：,F,/N,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,a,/(ms,2,),0.11,0.19,0.29,0.40,0.51,(1)根据表中的数据在图实49所示的坐标中作出,a,F,图象；,(2)图象的斜率的物理意义是_；,(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.,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,20,解析：,(1)选取适当的标度，作出,a,F,图象如图所示,(2)由,F,Ma,得,a,F/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,k,1(kg,1,)，由,k,1/M可得：,M,1 kg.,解析：(1)选取适当的标度，作出aF图象如图所示(2)由,21,祝同学们在学习上取得更大进步！,退出,祝同学们在学习上取得更大进步！退出,22,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,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,23,
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