4.2 实验：探究加速度与力、质量的关系课件

4.2实验：探究加速度与力、质量的关系 一切物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。1、力是产生加速度的原因。2、惯性只与质量有关，质量越大惯性越难改变。加速度与力的关系加速度与质量的关系这说明，加速度与力、质量之间必然存在一定的关系。下面我们来探究加速度与力、质量之间的定量关系。 一、实验思路请说出你的设计思路并和同学们讨论确定实验探究方案。1、你认为应该如何完成这个探究实验？2、比如，研究什么物体？5、如何测量该物体受到的力？4、如何测量该物体的加速度？3、怎样分析数据？ 1、实验目的2、实验设计加速度a与力F的关系加速度a与质量m的关系1、测量哪些量2、怎么测量控制变量法m：a:F:天平打点计时器物体所受的合力a、F、m3、进行实验4、利用表格分析数据 用图所示的装置可以完成这个探究实验。将小车置于水平木板上，通过滑轮与槽码相连。小车可以在槽码的牵引下运动。 1、加速度a与力F的关系生活经验：用大的力推物体，物体会获得大的加速度；而用小的力推相同的物体，物体会获得小的加速度。加速度和力之间存在什么样的关系呢？ 加速度a与力F的关系保持小车质量不变，通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力。小车所受的拉力可认为与槽码所受的重力相等。测得不同拉力下小车运动的加速度，分析加速度与拉力的变化情况，找出二者之间的定量关系。 生活经验：用力推质量大的物体，物体会获得小的加速度；而用相同的力推质量小的物体，物体会获得大的加速度。加速度可能与质量成反比?2、加速度a与力m的关系 加速度a与力m的关系保持小车所受的拉力不变，通过在小车上增加重物改变小车的质量。测得不同质量的小车在这个拉力下运动的加速度，分析加速度与质量的变化情况，找出二者之间的定量关系。 二、物理量的测量1、质量的测量托盘天平为了改变小车的质量，可以在小车中增减砝码的数量。 2、加速度的测量方法1则测量小车加速度最直接的办法就是用刻度尺测量小车移动的位移x。并用秒表测量发生这段位移所用的时间t，然后由计算出加速度a。小车做初速度为0的匀加速直线运动。 方法2方法3让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动。测量加速度就转换成测量位移了。 3、力的测量孤力物体是不存在的，所以实验中的F是合力。FmgFNTFf 参考案例1用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系把木板的一侧垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动。FfGFNyxTG1G2调整角度另重力的分力等于阻力，这样其它力平衡掉以后，相当于小车只受拉力T，而拉力T等于砝码的重力。增减钩码改变拉力，增减砝码改变质量，最后由方法1、2求得加速度。 参考案例2通过位移之比测量加速度之比把木板一端垫高，参考案例1的方法补偿阻力的影响。运用方法3求得加速度与位移之比。 三、进行实验拉力F加速度a1、加速度a与力F的关系设计表格，通过改变槽码的个数可以成倍地改变小车所受的拉力，把测得的加速度填表。质量m加速度a2、加速度a与质量m的关系设计表格，通过增减小车中的重物改变小车的质量，把测得的加速度填表。 四、数据分析列表格之后就是建坐标，之后描点连线。为了更直观地判断加速度a与拉力F的定量关系，我们以a为纵坐标、F为横坐标建立直角坐标系。 科学方法控制变量（阅读）控制变量的方法是指在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的独立因素加以人为控制，使其中只有一个因素按照特定的要求发生变化，而其他因素保持不变，以利于寻找事物发展变化的规律的方法。例如，在研究某个物理量y与另外两个变量x1、x2的关系时，先固定一个变量x2不变，研究y与另一个变量x，之间的定量关系；然后再固定变量x1不变，研究y与x2之间的关系。本节在探究加速度与力、质量之间的关系时，就采用了控制变量的方法。以后在研究涉及多个变量的规律时，还会用到控制变量的方法，它是科学研究中常用的一种方法。 一、实验思路用控制变量法探究加速度a与力F的关系和加速度a与质量m的关系。二、物理量的测量1、质量的测量，可以用天平测量质量。为了改变小车的质量，可以在小车中增减砝码的数量。2、加速度的测量方法1、小车做初速度为0的匀加速直线运动。方法2、利用打点计时器。方法3、让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动。3、力的测量孤力物体是不存在的，所以实验中的F是合力，合成法测量。 实验注意：①把木板的一侧垫高②小车能拖动纸带沿木板匀速运动③小车的质量要远大于钩码的质量