高中物理 《4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系》课件 新人教版必修1.ppt

2实验 探究加速度与力 质量的关系 1 物体的质量一定时 受力越大 它获得的加速度越大 一 加速度与力 质量的定性关系 2 物体受力一定时 它的质量越小 加速度也越大 二 实验设计1 保持物体的质量不变 测量物体在不同的力的作用下的加速度 分析加速度与力的关系2 保持物体所受的力相同 测量不同质量的物体在该力作用下的加速度 分析加速度与质量的关系 实验 探究加速度与力 质量关系 实验 探究加速度与力 质量关系 3 简单的猜想 物体质量一定时 加速度与受力成正比 即 F物体受力一定时 加速度与质量成反比 即 1 m 4 设计实验需要测量 m F 电火花计时器和纸带 天平 测量悬挂物的重量 用天平测质量再求重量 实验器材 电火花记时器 一端带滑轮的长木板 小车 小桶 细沙 低压电源 学生天平 刻度尺 砝码 实验设计原理 控制变量法M一定时 FF一定时 1 M M F mg即改变沙和小桶总重 用天平测质量 测4次 在小车里放砝码 改变M 测4次 1 a与F的关系 2 a与m的关系 m a m s2 由a m图象可知 可能是 a与m成反比 也可能是 a与m2成反比 甚至是更复杂的关系 F是合力吗 注意 实验时 要保证给小车提供拉力的钩码的质量比小车的质量小很多 实验时 小车和纸带受到的摩擦力会造成误差 所以要平衡摩擦力 结论 在质量一定的情况下 物体的加速度与作用力成正比 用计算机作a 1 m图象 由图象可知 在作用力一定的情况下 加速度与质量成反比 1 物体做初速度为0的匀加速直线运动 那么 2 如果两个物体运动的时间相同 另一种实验方案 牛顿第二运动定律 1 综合上述实验中得到的两个关系 得到下述结论 物体的加速度跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同 2 公式表示 a F m或者F ma即 F kmaa 如果每个物理量都采用国际单位 k 1 b 力的单位 牛顿 的定义 使质量为1千克的物体产生1m s2的加速度的力叫做1牛顿c 若一物体作自由落体 由牛顿第二定律得 G mg 推广 上面我们研究的是物体受到一个力作用的情况 当物体受到几个力作用时 上述关系可推广为 物体的加速度跟所受的合力成正比 跟物体的质量成反比 加速度的方向跟合力的方向相同 即F合 ma 1 注意统一性 定律中的三个物理量的单位必须统一用国际单位制中的单位 即力用N为单位 质量用kg为单位 加速度用m s2为单位 2 注意矢量性 加速度方向始终和引起这个加速度的外力一致 3 注意同时性 加速度和合外力的关系具有同时性 是瞬时对应的关系 有外力 才有加速度 外力不变 加速度不变 外力随时间改变 加速度也随时间改变 外力停止作用 加速度随即消失 4 注意独立性 每个外力对应于一个加速度 合外力对应于合加速度 5 注意参照系 牛顿第二定律适用于惯性参照系 随堂练习1 由牛顿第二定律的变形公式m F a可知物体的质量 A 跟合外力成正比B 跟物体加速度成反比C 跟物体所受合外力与加速度无关D 可通过测量它的合外力和它的加速度求得 CD C 2 对于牛顿第二定律的叙述正确的是 A 物体的加速度与其所受合外力成正比B 物体的加速度与其质量成反比C 物体的加速度与其所受合外力成正比与其质量成反比D 以上说法均正确 C