究加速度与力及质量的关系

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,#,在光滑的水平面上的静止物体受水平拉力作用，分析比较图中的四种情形，回答下列问题：,问题,1,：物体运动状态改变快慢取决于哪些因素？定性关系如何？,问题,2,：加速度与力、质量可能存在何种定量关系？如何研究它们的定量关系？,实验设计,：,1,研究对象的选取,2,如何施加并测量物体所受的外力,?,3,怎样测量物体的加速度,?,x,at,2,x,aT,2,初步方案：,小车,打点计时器,实验设计：,4,方案评估：在实验方案中有什么问题需要改进,?,如何改进,?,（提示：物体受到的各个力都会影响小车的运动）,平衡摩擦力：将木板的一端适当垫高，不挂托盘，给小车一定的初速度，小车拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打点，观察点距是否相等。,小车,打点计时器,实验设计：,5,怎样研究加速度与力、质量的定量关系,?,保持小车的质量,M,一定，改变拉力,F,，分析加速度,a,与拉力,F,的关系；,保持拉力,F,一定，改变小车的质量,M,，分析加速度,a,与小车质量,M,的关系；,控制变量法,实验研究,一、加速度与力的关系的研究,1.,研究方法：保持,M,不变，分析,a,随,F,(,m,),的变化,2.,数据采集：,3.,数据处理：,方法一、计算法,方法二、图象法,4.,结论：,质量一定时，加速度与力的大小成正比,1,2,3,4,5,F,/,N,a,/,ms,-2,表一：小车质量不变,M,0.4kg,0.20 0.30 0.40 0.50 0.60,0.48 0.70 0.91 1.11 1.30,a/,ms,-2,F/,N,O,0.2 0.4 0.6,1.5,1.0,0.5,实验研究,二、加速度与质量的关系,1.,研究方法：保持,F,(,m,),不变，分析,a,随,M,的变化,2.,数据采集：,3.,数据处理：,思考：,用图象法研究,a,M,的关系时，图线是一条曲线，不易判定图象的性质，如何利用图象法直观的得出加速度与质量成反比的结论？,4.,结论：,力的大小一定时，加速度与质量成反比,1,2,3,4,5,M,/,kg,a,/,ms,-2,表二：拉力不变,m,30g,0.20 0.25 0.30 0.40 0.50,1.30 1.07 0.91 0.70 0.57,a/,ms,-2,M/,kg,O,0.1 0.2 0.3 0.4 0.5,1.5,1.0,0.5,M,-1,/,kg,-1,5,4,3.3,2.5,2,O,a/,ms,-2,M,-1,/,kg,-1,1 2 3 4 5,1.5,1.0,0.5,小 结：,1,、实验的研究方法,控制变量法,2,、实验的注意事项,平衡摩擦力 ,m,M,3,、数据的处理方法,图像法,要点：设法使图线成一条,(,过原点的,),直线,4,、实验结论,质量一定时，加速度与力的大小成正比,力的大小一定时，加速度与质量成反比,实验反思,本实验中，我们认为细线对小车的拉力等于托盘和砝码的总重量。,请根据力和运动的关系分析，小车的拉力等于托盘和砝码的总重量的条件是什么,?,答：,托盘和砝码处于静止或匀速直线运动状态,当托盘向下加速运动时，拉力,F,mg,怎样才能使小车的拉力近似等于托盘和砝码的总重量,?,答：,加速度越大，拉力,F,与,mg,相差越大,托盘和砝码的质量,m,远小于小车的质量,M,问题讨论,在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究加速度与力的关系时，当牵引小车的物体质量取值较大时，得到的图象将有明显的弯曲，如图所示，试分析其原因。,F,a,O,典型例题,1,、关于本节课的实验操作，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，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；再不改变小车受力，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,D,2,、在做实验时，首先要细心地调整装置，以使小车做匀速运动，然后才进行实验，这样做的目的何在,?,巩固练习,6,、甲、乙两同学在“探究加速度与合外力,F,的关系”时，分别得到下图所示的图象，这说明了什么,?,F,a,O,乙,甲,实验反思,本实验中运用控制变量法分别研究加速度与力、质量的关系。由前面的分析可看出，我们改变拉力或改变小车质量时，只需求出加速度的比值，就可以研究加速度,a,与拉力,F,或小车质量,M,的关系。,