人教物理必修一：4.2实验：探究加速度与力、质量的关系.ppt

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1、第四章牛顿运动定律第二节实验：探究加速度与力、质量的关系利用视频《动漫定性实验》，说明用同样大小的力推不同质量荡秋千的人，摆动幅度不同；用不同的力推同一人，摆动幅度也不同，说明加速度与力、质量都有关系。那么，加速度与力、质量有什么关系呢？本节课我们通过实验来探究加速度与力、质量的关系。导入新课。关于实验的基本思路，学生在初中已很清楚，本节课设计了让学生结合自身的生活经验和一些常识，对加速度与力、质量之间的定量关系进行合理的猜想。这与实验数据的处理直接相关。设计合理的实验方案，控制变量方法的应用，实验数据的处

2、理是本章的重点，课件设计时重点进行了考查，怎样测量（或比较）物体的加速度，怎样提供和测量物体所受的合外力是本节学生理解的的难点。通过讲解和习题训练，加深学生的理解。最后，再设计4个课堂检测题，来检测学生掌握的情况，发现存在的问题。1.理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。2.理解实验思路的合理性，以及用图像处理实验数据的有效性。3.体验如何平衡摩擦阻力、减小实验系统误差的操作方法。4.体会整个探究过程的科学严谨和合理性。学习重点：1.控制变量法的使用。2.如何提出实验方案并使实验方案合理可行。3.

3、实验数据的分析与处理。学习难点：1.如何提出实验方案并使实验方案合理可行。2.实验数据的分析与处理。1.播放素材视频《动漫定性实验》的内容。2.用同样大小的力推不同质量的荡秋千的人，摆动幅度不同；用不同大小的力推同一荡秋千的人，摆动幅度不同。那么，力、质量、加速度三者有什么关系呢？本节课我们就通过实验来研究加速度与力、质量的关系。复习回顾1.速度是描述物体运动状态的物理量；加速度是描述物体运动状态变化快慢的物理量。3.加速度的大小与物体受力大小有关。加速度的大小与物体的质量大小有关。2.牛顿第一定律：一切物

4、体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。即力是产生加速度的原因。一、实验目的1.探究加速度与力的定量关系。2.探究加速度与质量的定量关系。二、实验原理采用控制变量法1.当质量一定时，研究加速度与合外力的关系a∝F合。2.当力一定时，研究加速度与质量的关系a∝1/m。mF1mF2F1

5、个问题:2.如何由实验得出结论?1.怎么设计这个实验?测量哪些量?怎么测量?a、F、m求出物体所受的合力m：a:F:天平？数据处理m不变时，a与F关系F不变时，a与m关系三、实验设计实验方案一：测加速度法实验方案二：设计对比实验钩码纸带打点计时器小车小车:打点计时器:测量小车运动过程中的加速度钩码：重力提供拉力研究对象，可用天平称其质量合力F=?GFNFf一、测加速度法（一）实验装置1.合外力在什么时候等于线的拉力？2.线的拉力在什么时候等于钩码的重力？平衡摩擦力：将长木板平放在实验桌上，在长木板的不带定滑

6、轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至小车在斜面上运动时以保持匀速运动状态，这时小车受到的摩擦力(包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车之后所拖纸带的摩擦力)恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。理论计算表明：在钩码质量远小于小车质量时，线的拉力近似等于钩码的重力。（二）实验步骤1.用天平测出小车的质量。2.安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。3.控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码质量远小于小车质量），打开打点计时器，释

7、放小车，测出一组数据。4.改变钩码质量，多测几组数据。5.控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。F/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5当小车质量不变时次数F/Na/m·s-2123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.7511.探究加速度与合力的关系如何更直观地处理数据？m/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-2

8、123451/m(kg-1)2.502.001.331.000.830.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.2902.探究加速度与质量的关系1/m(kg-1)a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5（三）实验结论m一定时，a∝FF一定时，a∝1/mF/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.