2012高一物理配套课件：4.2、4.3影响加速度的因素 探究加速度与力、质量的定量关系(粤教版必修1).ppt

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1、1.控制变量法保持滑块的质量不变，改变滑块所受的拉力，探究加速度和滑块所受合外力之间的定量关系.2.加速度的计算公式v22-v12=2as3.速度的计算方法滑块通过光电门的时间很短，故速度表达式为，s是挡光片的长度，t为滑块挡光的时间.4.滑块所受拉力F的求法若滑块质量较大，加速度较小，则砝码的重力近似等于拉力F.5.实验数据的处理用纵坐标表示物体的加速度a，用横坐标表示物体所受的合外力F，根据实验数据作出a-F图象，确定a与F的关系.（1）实验时应使砝码质量远小于小车的质量.（2）图线的斜率为小车质量的倒数.【典例1】（2011·江苏高考）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规

2、律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）.实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力.（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车______（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点.（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：请根据实验数据作出小车的v-t图象.（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由.【解题指导】解答本题应注意以下三点：（1）实验时应先接通电源再

3、释放小车.（2）作图象时需用平滑曲线连接各点.（3）利用图象先分析加速度变化，再分析受力情况.【标准解答】（1）进行本实验时，要求释放小车之前接通打点计时器的电源.（2）根据所给数据在坐标系中准确描点连线，图象如图所示.（3）由图象可知，速度越大时，其图象斜率越来越小，即加速度越来越小，可知小车受到的合力越小，则小车受到的空气阻力越大.答案:（1）之前（2）见标准解答（3）同意.在v-t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受到的空气阻力越大.【规律方法】a-F图象巧分析在探究加速度与合外力的关系时，通过实验获得多组数据，为了形象直观地分析加速度与合外力的关系，可以作出a

4、-F图象.如果a-F图象是一条过原点的倾斜直线，则加速度与合外力成正比.实际在探究实验过程中，摩擦力是不可避免的，如果没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，则图象横轴有截距；如果平衡摩擦力过度，则图象纵轴有截距.实验中可以用拉绳的重物的重力作为绳拉物块（或小车）的拉力，这样需满足物块（或小车）的质量远大于重物的质量，否则a-F图象不再是直线，而向下弯曲.【变式训练】（2011·汕头高一检测）在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中，有两位同学通过测量，分别作出a-F图象，如图a、b中的A、B线所示，试分析：（1）A线不通过坐标原点的原因是___________________；（2）B线不通过坐

5、标原点的原因是___________________.【解析】（1）A线在F轴上有一定的截距，表明F达到一定的值后小车才开始有加速度，这是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的.（2）B线在a轴上有一定的截距，表明F为0即不加F时小车已经有了一定的加速度，这是平衡摩擦力时木板倾角θ太大，即平衡摩擦力过度引起的.答案：（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够（2）平衡摩擦力过度【变式备选】（2011·惠州高一检测）某组同学用图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验.（1）在探究加速度与力的关系过程中应保持_____不变，用砝码和盘的重力作为小车所受外力，利用纸带算出小车的加速度.改变

6、所挂钩码的数量，多次重复测量，进而研究加速度和力的关系.这种研究方法是__________________.（2）实验过程中，难以直接得到小车受到的牵引力，所以将砝码和盘的重力近似看做小车受到的牵引力，那么，可以“将砝码和盘的重力近似看做小车受到的牵引力”的条件是_____________________________________________.【解析】（1）实验中采用控制变量法，在探究加速度与力的关系时应保持小车的质量不变.（2）为保证让砝码和盘的重力等于小车受到的牵引力，实验中应做到砝码与盘的总质量远小于小车的质量.答案：（1）小车的质量控制变量法（2）砝码和盘的总质量远小于小车

7、的质量1.控制变量法保持滑块受力不变，研究其加速度与质量之间的定量关系.2.质量的改变在滑块上增加（或减少）橡皮泥，使滑块的质量改变.3.实验数据的处理用纵坐标表示物体的加速度，用横坐标表示物体的质量或质量的倒数.由于a-m图象为一曲线，不易反映出二者的变化规律，若a与m成反比，则a与成正比，故我们一般作出F不变时的a-关系图象.4.研究图象得出结论a-图象的斜率即为小车受到的合外力F.【典例2】在做“探究加