实验：探究加速度与力质量的关系li

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1、§4.2实验：探究加速度与力、质量的关系第四章牛顿运动定律复习思考实验: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问题影响物体加速度的因素？生活实例物体的加速度与物体所受外力以及物体的质量有关事实说明：m一定时，F大，加速度大F一定时，m大，加速度小a、F、m间的定量关系？猜想基于简单的原则m一定时，F大，加速度大a∝F猜F一定时，m大，加速度小猜a∝1m—实验探究加速度a与合外力F的关系实验设计控制变量1装置设计2纸带小车托盘保持物体质量不变，改变物体所受外

2、力，分析加速度a与外力F的关系2.物体的质量用＿＿测量1.怎样测量物体的加速度？天平3.如何改变小车的质量？————砝码方案一：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、小盘、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。怎么得出合外力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小盘和重物的总重力G是小车受到的合外力F吗？思考：小车在运动方向上受几个力的作用？细绳对小车的拉力等于小车所受的合力吗？平衡摩擦力：平衡摩擦力是指小车所受动力（重力沿斜面分力）与小车所受阻力（包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车所拖纸带的摩擦力）大小相等。注意：平衡摩擦力时不要挂

3、小桶注意：平衡摩擦力将木板一侧垫高，以补偿摩擦力及其他阻力。调节木板倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。此时小盘和重物总重力才是小车受到的合外力。小车所受合力等于细绳对小车的拉力。只有当小车的质量远大于小盘和砝码的总质量时,小车所受拉力F才近似等于盘和砝码的总重力.即M>>m时，F=mg小车纸带○○打点计时器电源砝码□改进后的实验装置图：把木板一端垫高，平衡小车受到的摩擦力实验探究实验过程3（1）用天平测出小车和小盘的质量M和m，并把数据记录下来(要求：M>>m)（2）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把悬挂小盘的细绳系在小车上（3）平衡摩擦力（4）把细绳系在小

4、车上，并绕过定滑轮，先接通电源再放开小车，取下纸带，并标注牵引力（5）保持小车质量不变，在小盘内放入质量为m1的小物体，重复上述实验（6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材实验探究（2）数据采集小车质量M=kg次数牵引力F/NF=(m+mi)g加速度a/（m/s2）12345加速度a与合外力F的关系（1）控制变量实验设计实验探究数据处理数据分析2用纵坐标表示加速度a，横坐标表示牵引力F作a—F图象次数牵引力F/N加速度a123450.200.300.400.500.600.300.100.150.210.26F/Na/m·s－200.100.200.300.400.200.4

5、00.60a—F图象是一条过原点的倾斜直线a∝F实验探究加速度a与物体质量m的关系控制变量1实验设计保持小车所受合外力不变，改变小车的质量m，分析加速度a与质量m的关系装置设计2实验探究实验过程3（1）用天平测出小车质量M，并把数据记录下来（2）按实验装置图把实验器材安装好，但不要把悬挂小盘的细绳系在小车上（3）平衡摩擦力（4）把细绳系在小车上，并绕过定滑轮，先接通电源再放开小车，取下纸带，标注小车质量（5）保持小盘质量不变，在小车增加砝码质量为m1，重复上述实验（6）重复上述实验多次后，停止实验，整理器材实验探究数据处理数据采集1牵引力F=N次数小车质量m=(M+mi)/Kg加

6、速度a/m·s－212345m/kga/m·s-20.20.40.60.81.000.20.40.60.81.01.2当拉力不变时次数m/kga/m·s-212345/kg-12.502.001.331.000.83m10.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.290a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5/kg-1m1数据处理数据分析问题1a—m为曲线能否说明a与m成反比？问题2如何进步研究？a0mm1实验结论3a—图象是一条过原点的倾斜直线1—m说明：在牵引力一定时，a与m成反比结论：m一

7、定，a∝FF一定，a∝1/m注意：1.平衡摩擦力2.小车和车上砝码的总质量远大于小盘和盘中砝码的总质量。方案二：以两只小车、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。实验方案讨论小车小车夹子ＦＦ方案二：由于两小同时启动、同时停止,故运动时间相同实验方案质量保持不变合外力保持不变1、控制m相同，探讨加速度a与F的关系实验方案原理：如图所示x1x2F1F2F1,F2，在相同的时间内:x1=a1t2x2=a2t2a1/a2=x1/x2测量出