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(共19張PPT)
第四章 運動和力的關系
第2節　實驗：探究加速度與力、質量的關系
學習目標
物體運動狀態發生改變
速度發生了改變
產生了加速度
與力和質量有關
是否有關？
課堂引入
加速度與力、質量之間有什么樣的定量關系呢？
一、實驗思路——控制變量法
二、物理量的測量
1.質量的測量：用______測量，在小車中__________的數量，可改變小車的質量。
2.加速度的測量
方法2：利用打點計時器打出的紙帶測量小車的加速度a。
“逐差法”求解加速度
Δx＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT2(m＞n)
天平
增減鉤碼
刻度尺
秒表
3.力的測量
把木板的一側墊高，以平衡小車受到的阻力，小車所受的拉力近似等于槽碼所受的總重力。
三、實驗器材
電磁打點計時器、紙帶、復寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、墊木、槽碼、砝碼、夾子、細繩、低壓交流電源、導線、天平(帶有一套砝碼)、刻度尺。
1.用天平測出小車的質量。
2.安裝好實驗裝置，平衡摩擦力。
3.把細線系在小車上并繞過滑輪懸掛槽碼，將車拉到打點計時器附近。
4.先打開計時器電源，再釋放小車，得到紙帶，并記下鉤碼重量。
5.改變槽碼的重量，重復以上的步驟幾次。
6.控制槽碼質量不變，改變小車質量，再測幾組數據。
7.設計表格，記錄實驗數據。
四、實驗步驟
五、數據處理
1.分析加速度和力的關系
依據表格1，以加速度a為縱坐標，外力F為橫坐標，作出a－F關系圖像，如圖所示，由此得出結論。
表格1(小車的質量一定，加速度與受力的關系)
實驗次數 加速度a/(m·s－2) 小車受力F/N
1
2
3
4
…
表格2(小車受到的外力一定，加速度與質量的關系)
實驗次數 加速度a/(m·s－2) 小車與鉤碼總質量m/kg 小車與鉤碼總質量的倒數m(1)/kg－1
1
2
3
4
…
2.分析加速度和質量的關系
3.實驗結論
(1)保持小車質量不變時，小車的加速度a與所受合力F成正比。
(2)合力F不變時，小車的加速度a與其質量m成反比。
依據表格2，以加速度a為縱坐標，以小車及鉤碼的總質量m或為橫坐標作出a－m或a－關系圖像，如圖所示，說明加速度與質量m成反比。
六、注意事項
1.打點前小車應靠近打點計時器且應先接通電源，后釋放小車。
2.在平衡阻力時，不要懸掛槽碼，但小車應連著紙帶且接通電源。用手輕輕地給小車一個初速度，如果在紙帶上打出的點的間隔均勻，表明小車受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡。
3.改變槽碼的質量過程中，要始終保證槽碼的質量遠小于小車的質量。
4.作圖時應使所作的直線通過盡可能多的點，不在直線上的點也要盡可能的對稱分布在直線的兩側，但若遇到個別偏離較遠的點可舍去。
實驗視頻
（注意：這里的力指的是物體所受的合外力）
1. m一定，加速度a與F的定量關系：
2. F一定，加速度a與m的定量關系:
實驗結論
加速度與力、質量之間的關系：
1. 利用氣墊導軌探究
創新方案
不需要平衡摩擦力
彈簧測力計的示數的兩倍就等于小車所受到的拉力
2. 利用彈簧測力計(水平懸掛)探究
創新方案
彈簧測力計的示數就是小車所受到的拉力
3. 利用彈簧測力計(豎直懸掛)探究
創新方案
力傳感器示數的兩倍就等于小車所受到的拉力
4. 利用力傳感器探究
創新方案

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