高一物理必修一探究加速度与力质量的关系课件

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,*,2,实验：探究加速度与力、质量的关系,物理必修1,第四章 牛顿运动定律,2实验：探究加速度与力、质量的关系物理必修1 第四章,力是维持物体运动的原因吗,?,力的作用是什么,?,力的作用是改变物体的运动状态,描述物体运动状态的物理量是,:,速度,力是维持物体运动的原因吗?力的作用是什么?力的作用是改变物体,运动状态变化的快慢实质就是速度变化的快慢,用什么物理量来描述运动状态变化的快慢,?,加速度,运动状态变化的快慢实质就是速度变化的快慢用什么物理量来描述运,复习思考,2,实验,:,探究加速度与力、质量的关系,牛顿第一定律,从牛顿第一定律你能做出那些思考？,物体运动状态改变的原因是什么,运动状态变化,速度变化,加速度,力,迫使,表现为,产生,产生,力是产生加速度的原因,复习思考2实验:探究加速度与力、质量的关系牛顿第一定律从牛顿,物体的加速度与什么因素有关,?,物体的加速度与什么因素有关?,第 章 牛顿运动定律,四,思考与讨论,如果你是法拉利赛车的设计师你会作什么样的,改进让赛车启动更快,?,演示,强大的发动机,提供很大的牵引力,尽量轻的车身,第 章 牛顿运动定律四思考与讨论 如果你是法拉,物体的加速度,a,可能和哪些因素有关,?,思考,m,F,1,m,F,2,F,1,F,2,m,2,F,m,1,m,2,m,1,F,结论：当物体质量一定时，物体的加速度随着力的增大而增大。,结论：当力一定时，物体的加速度随着质量的增大而减小。,注意：这里的力指的是物体所受的合力,物体的加速度a 可能和哪些因素有关?思考mF1mF2F1F,加速度,a,与力,F,、质量,m,存在怎样的定量关系呢,?,加速度a与力F、质量m,应该采用什么样的物理方法 来研究,a,与,F,、,m,的定量关系呢,?,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。,研究方法：控制变量法,一、确定研究方法:,应该采用什么样的物理方法 来研究 a与F、m的定,问题,3,：,质量、力与加速度分别如何测量？,质量,天平,力,钩码重力（近似）,加速度？,问题3：质量、力与加速度分别如何测量？质量天平 力,怎样来比较物体运动的加速度的大小呢？,研究对象小车的加速度,a,是根据初速度为零的匀加速直线运动公式,X=at,2,/2,，,t,相同时，通过比较,X,的大小来比较,a,的大小,怎样来比较物体运动的加速度的大小呢？,若,v,o,=0,由,x=at,2,/2,有：,a,1,/a,2,=x,1,/x,2,若vo=0 由x=at2/2 有：a1/a2=x1/x2,方案一：以小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子为实验器材，研究小车的运动。,实验方案,注意,:,只有当盘和砝码的总质量远小于小车的质量时,小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力,.,方案一：以小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、,实验方案,保持,m,不变,保持,F,不变,实验方案保持 m不变保持 F不变,供参考二：,供参考二：,供参考二：,供参考二：,F,2,/,F,1,x,2,/,x,1,0,探究加速度与力的关系,x,2,x,1,F,2,F,1,F,a,a,1,a,2,F2/F1x2/x10探究加速度与力的关系x2x1F2F1,x,2,/,x,1,0,探究加速度与质量的关系,M,2,/,M,1,x,2,x,1,M,2,M,1,M,1,/,M,2,M,1,M,2,a,m,1,a,1,a,2,x2/x10探究加速度与质量的关系M2/M1x2x1M2,实验探究,加速度,a,与合外力,F,的关系,实验设计,保持物体质量不变，改变物体所受外力，分析加速度,a,与外力,F,的关系,控制变量,1,装置设计,2,纸带,小车,托盘,问题,1,如何测量加速度？,问题,2,如何测量小车受到的拉力？,问题,3,如何减小摩擦力的影响？,实验探究加速度 a 与合外力 F 的关系实验设计保持物体质,方案二：小车、打点计时器、纸带、,一端带滑轮的,长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。,其他方案,钩码的总重力,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,方案二：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝,供参考二：,供参考二：,气垫导轨装置,你是否还有其他的实验方案,?,气垫导轨装置你是否还有其他的实验方案?,高一物理必修一探究加速度与力质量的关系课件,当钩码的质量远小于小车的质量时，小车与木板间的摩擦阻力就不能忽略了,这个问题如何解决？,平衡摩擦力问题,当钩码的质量远小于小车的质量时，小车与木板间的摩擦阻力就不能,F,a,0,某同学根据测量数据画出,a-F,图线，表明实验中的问题是,:,没有平衡掉摩擦力,Fa0某同学根据测量数据画出a-F图线，表明实验中的问题是:,F,a,0,a,0,m,m,1,1,、要平衡小车的摩擦力,;,2,、拉小车的钩码质量应远小于小车的质量,;,3,、图象法处理实验数据技巧,.,课堂小结,Fa0a0mm11、要平衡小车的摩擦力;课堂小结,加速度,a,与所受合力,F,的定量关系,实验：,保持两小车的质量,m,相等，改变拉力（如,F,1,为,F,2,两倍）比较其在相等时间,t,内通过的位移,S,1,和,S,2,。,结论：,相等时间,t,内,S,1,为,S,2,两倍即：,a,1,为,a,2,两倍,加速度a与所受合力F的定量关系实验：,加速度,a,与质量,m,的定量关系,实验：,保持两小车的拉力,F,相等，改变小车的质量（如,m,1,为,m,2,两倍）比较其在相等时间,t,内通过的位移,S,1,和,S,2,。,结论：,相等时间,t,内,S,2,为,S,1,两倍即：,a,2,为,a,1,两倍,加速度a与质量m的定量关系实验：,牛顿第二定律,用,F,表示物体所受合力的大小，,a,表示物体获得的加速度大小，,m,表示物体的质量，则：,物体的加速度,a,跟所受合外力,F,成正比，跟物体的质量,m,成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同,牛顿第二定律 用F表示物体所受合力的大,牛顿第二定律的数学表达式,质量为的物体，获得,/,2,的加速度时，受到的合外力为,k,值,若,F,定为,牛顿第二定律的数学表达式质量为的物体，获得/2的,牛顿第二定律的理解,同体性：,公式中、必须是同一研究对象,正比性：,a,与合外力,F,成正比，与质量,m,成反比,矢量性：,a,与合外力,F,的方向始终相同,瞬时性：,a,和合外力,F,是瞬时对应关系，某一时刻的力决定了这一时刻的加速度，如合外力,F,随时间变化，,a,也随时间变化，只有合外力,F,恒定时，,a,才恒定，物体才做匀变速运动。,牛顿第二定律的理解同体性：,一、滑块质量不变时的实验数据滑块质量,一、滑块质量不变时的实验数据滑块质量,二、滑块所受拉力不变时的实验数据,F=,N,二、滑块所受拉力不变时的实验数,