影响加速度的因素第三节探究加速度与力、质量的定

第二节 影响加速度的因素,第三节 探究加速度与力、,质量的定量关系,观察视,频,频思考,问,问题,1.描绘速,度,度变化,快,快慢的,物,物理量,是,是谁?,2.两辆车,哪,哪一个,启,启动的,快,快？,1.理解加,速,速度大,小,小与力,有,有关，,也,也与质,量,量有关,2.通过实,验,验探究,加,加速度,与,与力和,质,质量的,关,关系(重点),3.理解控,制,制变量,法,法,4.学会用,图,图像寻找规,律,律,年 代,代表人物,对力和运动关系的看法,2 000,年前,古希腊,亚里士多德,力是维持物体运动状态的原因,17,世纪,意大利,伽利略,物体的运动并不需要力来维持。,1687,年,英国,牛 顿,一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态（惯性），直到有外力迫使它改变这种状态为止。,法拉利F2003-GA赛车与著名战斗机“飓风2000”的,一,一场,“,“巅峰,对,对决”,【交流与,思,思考】,1.用大小,不,不同的,力,力去推,小,小车，,哪,哪一个,速,速度变,化,化得快？,力大的,2.用相同,的,的力去,推,推空车,和,和满载,的,的车，,哪,哪一个,速,速度变,化,化得快？,空车,物体的,速,速度发,生,生了改,变,变，就,是,是说物,体,体产生了加速度。,加速度,的,的大小,与,与什么,因,因素有,关,关呢？,探寻影,响,响加速,度,度大小,的,的因素,探寻影,响,响加速,度,度大小,的,的因素,1.影响因,素,素,加速度,与,与物体,所,所受合,外,外力有,关,关，与,物,物体的,质,质量有,关,关。,2.如何寻,找,找它们,之,之间的,关,关系,控制变,量,量法：,质量不,变,变，探,究,究加速,度,度与合外力的关,系,系。,合外力不变,，,，探究,加,加速度与质量的,关,关系。,一、影,响,响加速,度,度的因,素,素,3.实验思,路,路,质量一,定,定时：改变合,外,外力,看加,速,速度a,如,如何变,化,化,合外力,一,一定时,：,：改变小,车,车质量m，看加,速,速度a,如,如何变,化,化,4.实验装,置,置,如何求a？,当v0=0时,：,：,变形得,：,：,s相同,，,，t越,长,长，a,就,就越小,。,。,实验一：质量不,变,变，探,究,究加速,度,度跟合,外,外力的,关,关系,思考1,：,：合外,力,力的来,源,源？,重力的,分,分力Gsin,思考2,：,：如何,改,改变合,外,外力？,改变,实验数,据,据记录,表,表格,木板的倾角,小车所受的合力,F,合,小车下滑的时间,t,小车的加速度,a,小,较小,较大,小,较小,较大,小,较小,较大,较长,较短,短,实验二:合外力,不,不变，,探,探究加,速,速度跟,质,质量的,关,关系,思考1:如何改,变,变小车,质,质量?,通过在,小,小车上,增,增减钩,码,码改变,小,小车质,量,量,思考2:小车质,量,量改变,时,时，它,所,所受的,合,合外力,保,保持不,变吗？,为,为什么,？,？,F合=Gsin,=,=mgsin,所以，,要,要保持,合,合外力,不,不变：,当,当小车,质,质量m,增,增大时,要。,减小,实验数,据,据记录,表,表格,小车的质量,m,木板的倾角,小车下滑的时间,t,小车的加速度,a,空车,加一个钩码,加两个钩码,较大,短,较大,较小,较短,较小,小,较长,小,探究结,论,论：m不变,时,时，F,越,越大，a越大；,F不变,时,时，m,越,越大，a越小,。,。,那么，a与F,和,和m的,具,具体关,系,系如何,？,？,二、加速度,与,与力、,质,质量的,定,定量关,系,系,1.实验装,置,置,2.功能介,绍,绍,气垫导,轨,轨:减少轨,道,道摩擦,光电门:光电门,对,对时间,的,的记录,是,是非常,准,准确的,，,，如果,能,能测得,挡,挡光片,的,的宽度,L和,挡,挡光片,经,经过光,电,电门的,时,时间t，就,可,可以求,得,得挡光,片,片通过,光,光电门,的,的平均,速,速度。,如,如果挡,光,光片不,是,是很宽,，,，可以,认,认为这,个,个速度,就,就是挡,光,光片通,过,过光电,门,门的瞬,时,时速度,。,。,3.计算方,法,法,利用光,电,电门记,录,录挡光,片,片从通,过,过第一,个,个光电,门,门到通,过,过第二,个,个光电,门,门的时,间,间T。,4.加速度,与,与力的,定,定量关,系,系,采用控,制,制变量,法,法，保,持,持滑块,质,质量不,变,变，改,变,变钩码,质,质量,5.加速度,与,与质量,的,的定量,关,关系,方法同,样,样是采,用,用控制,变,变量的,方,方法，,即,即维持,滑,滑块所,受,受的拉,力,力不变,，,，改变,滑,滑块的,质,质量。,6.实验数,据,据的图像表示,通过对,数,数据的,记,记录，,可,可以得,到,到如上,图,图所示,的,的a-F、,a-m、a-1,/,/m图像,在误差,允,允许的,范,范围内,a,-,-F、a-1,/,/m所连接,的,的图线,都,都是直,线,线，说,明,明了加,速,速度与,合,合外力,、,、质量,间,间的关,系,系。,1.影响加,速,速度的,因,因素：F、m,2.实验方,法,法：控制变,量,量法,3.探究结,论,论：加速度a与F成正比,，,，与质,量,量m成反比,1.下列叙,述,述的各,种,种情况,中,中，物,体,体运动,状,状态不,发,发生,变化的,是,是（,）,）,A.竖直上,抛,抛的物,体,体至最,高,高点时,B.静止在,加,加速行,驶,驶的汽,车,车车箱,里,里的物,体,体,C.不停地,行,行进在,摩,摩擦力,不,不计的,水,水平冰,面,面上的,物,物体,D.站在匀,速,速上升,的,的电梯,中,中的人,CD,解析：物体运,动,动状态,变,变化指,的,的是速,度,度变化,，,，是一,个,个过程,，,，考虑,的,的是某,一,一瞬间,与,与接下,来,来的另,一,一瞬间,物,物体运,动,动状态,是,是否相,同,同，若,相,相同，,运,运动状,态,态不变,，,，否则,就,就发生,了,了变化,。,。基于,此,此，竖,直,直上抛,到,到最高,点,点的物,体,体虽然,此,此时速,度,度为零,，,，但因,为,为加速,度,度（即,重,重力）,的,的原因,，,，下一,瞬,瞬间，,速,速度不,为,为零，,因,因此物,体,体在此,位,位置时,运,运动状,态,态处在,变,变化之,中,中，所,以,以正确,选,选项为CD。,2.用如图,甲,甲所示,的,的装置,做,做“探究加,速,速度a与力F、质量m的关系”的实验,。,。,（1）为使,小,小车所,受,受的合,外,外力近,似,似等于,小,小桶和,细,细砂的,总,总重力,，,，除需,要,要进行“平衡摩,擦,擦力”的操作,以,以外，,还,还需要,保,保证；,打点计,时,时器,小车,纸带,水平桌,面,面,轻细线,小桶及,细,细砂,（2）某次,实,实验中,得,得到的,一,一条纸,带,带如图,乙,乙所示,，,，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻,的,的计数,点,点，相,邻,邻两个,计,计数点,间,间的时,间,间间隔,为,为0.1s，为了,使,使用图,像,像的方,法,法得出,小,小车的,加,加速度,，,，需要,计,计算出,各,各计数,点,点的瞬,时,时速度,，,，利用,图,图乙中,的,的数据,计,计算出,的,的计数,点,点C时小车,瞬,瞬时速,度,度大小,为,为m/s。（计,算,算结果,保,保留两,位,位有效,数,数字）,答案：（1）小桶,与,与细砂,的,的总质,量,量远小,于,于小车,的,的总质,量,量（2）0.37,3.在“探,究,究加速,度,度a与质量m的关系,”,”时，,保,保持细,砂,砂和小,桶,桶质量,不,不变，,改,改变小,车,车质量m，分别,记,记录小,车,车加速,度,度a与其质,量,量m的数据,。,。在分,析,析处理,时,时，该,组,组同学,产,产生分,歧,歧；甲,同,同学认,为,为应根,据,据实验,数,数据作,出,出小车,加,加速度a与其质,量,量m的图像,，,，乙同,学,学认为,应,应该根,据,据实验,中,中测得,的,的数据,作,作出小,车,车加速,度,度a与其质,量,量倒数,的,的图像,。,。两位,同,同学都,按,按照自,己,己的方,案,案将实,验,验数据,在,在坐标,系,系中进,行,行了标,注,注。但,尚,尚未完,成,成图像,（,（如下,图,图所示,）,）。你,认,认为同,学,学（填“,甲,甲”或,“,“乙”,）,）的方,案,案更合,理,理。请,继,继续帮,助,助该同,学,学作出,坐,坐标中,的,的图像,。,。,答案：乙,如图,4.在“探,究,究加速,度,度a与合力F的关,系”时,，,，保持,小,小车的,质,质量不,变,变，,改变小,桶,桶中细,砂,砂的质,量,量，该,同,同学,根据实,验,验数据,作,作出了,加,加速度a与合,力F的图线,如,如图，,该,该图线,不,不通过,坐,坐标原,点,点，试,分,分析图,线,线不通,过,过坐标,原,原点的,原,原因.,答：,答案：实验前,未,未平衡,摩,摩擦力,5.某同学,设,设计如,图,图所示,的,的实验,装,装置“,探,探究加,速,速度与,力,力、质,量,量”的,关,关系,下述操,作,作步骤,的,的安排,不,不尽合,理,理，请,将,将合理,的,的顺序,以,以字母,代,代号的,形,形式填,在,在下面,的,的横线,上,上_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_。,A按上,图,图所示,把,把实验,器,器材安,装,装好，,只,只是不,把,把悬挂,钩,钩码的,细,细绳系,在,在小车,上,上(即不给,小,小车加,牵,牵引力)。,B用纵,坐,坐标表,示,示加速,度,度，横,坐,坐标表,示,示力，,根,根据实,验,验结果,在,在坐标,平,平面上,画,画出相,应,应的点,。,。若这,些,些点在,一,一条直,线,线上，,便,便证明,了,了加速,度,度与作,用,用力成,正,正比的,结,结论。,C用天,平,平测出,小,小车的,质,质量M，把数,值,值记录,下,下来。,D把细,绳,绳系在,小,小车上,，,，并绕,过,过滑轮,悬,悬挂钩,码,码。先,接,接通电,源,源再放,开,开小车,，,，取下,纸,纸带，,在,在打点,纸,纸带上,标,标上纸,带,带号码,。,。,E平衡,摩,摩擦力,：,：在长,木,木板的,不,不带定,滑,滑轮的,一,一端下,面,面垫上,一,一块薄,木,木板，,反,反复移,动,动薄木,板,板的位,置,置，直,至,至小车,在,在斜面,上,上运动,时,时保持,匀,匀速运,动,动状态,，,，这时,小,小车拖,着,着纸带,运,运动时,受,受到的,摩,摩擦力,恰,恰好与,小,小车所,受,受的重,力,力在斜,面,面方向,上,上的分,力,力平衡,。,。,F保持,小,小车的,质,质量不,变,变，依,次,次改变,悬,悬挂钩,码,码的个,数,数，分,别,别重复,步,步骤D，将数,值,值记录,在,在纸带,上,上(或表格,内,内)。,G在每,条,条纸带,上,上都选,取,取一段,比,比较理,想,想的部,分,分，按,“,“测定,匀,匀变速,直,直线运,动,动的加,速,速度”,实,实验中,的,的方法,算,算出每,条,条纸带,的,的加速,度,度a。,H保持,钩,钩码的,质,质量不,变,变，在,小,小车上,依,依次加,砝,砝码(也需做,好,好记录)。重复,上,上述步,骤,骤D和步骤G。用纵,坐,坐标表,示,示加速,度,度a，横坐,标,标表示,小,小车及,砝,砝码总,质,质量的,倒,倒数，,在,在坐标,平,平面上,根,根据实,验,验结果,画,画出相,应,应的点,。,。如果,这,这些点,是,是在一,条,条直线,上,上，就,证,证明加,速,速度与,质,质量成,反,反比。,答案：CAEDFGBH,凡是决,心,心取得,胜,胜利的,人,人是从,来,来不说“不可能,的,的”。,