《探究加速度与力、质量的关系》.ppt

n如图所示，在一辆表面光滑的小车上如图所示，在一辆表面光滑的小车上,放有质量放有质量分别为分别为m1、m2的两个小球的两个小球,随车一起匀速运动随车一起匀速运动,当当车突然停止运动车突然停止运动,如不计其他阻力，设车无限长如不计其他阻力，设车无限长,则两个小球则两个小球()A.一定相碰一定相碰 B.一定不相碰一定不相碰 C.若若m1m2则肯定相碰则肯定相碰 D.若若m1m2则一定不相碰则一定不相碰复习巩固复习巩固m1m2vB1n如图所示如图所示,一个劈形物体一个劈形物体M,各面均光滑各面均光滑,放在固放在固定的粗糙的斜面上上表面成水平定的粗糙的斜面上上表面成水平,在水平面上放一在水平面上放一光滑小球光滑小球m,劈形物体从静止开始释放劈形物体从静止开始释放,则小球在则小球在碰到斜面前的运动轨迹是碰到斜面前的运动轨迹是()A.沿斜面向下的直线沿斜面向下的直线 B.竖直的直线竖直的直线 C.无规则曲线无规则曲线 D.抛物线抛物线MmB复习巩固复习巩固2 什么是物体运动状态的改变？根据牛顿第一什么是物体运动状态的改变？根据牛顿第一什么是物体运动状态的改变？根据牛顿第一什么是物体运动状态的改变？根据牛顿第一定律，物体运动状态改变的原因是什么？定律，物体运动状态改变的原因是什么？定律，物体运动状态改变的原因是什么？定律，物体运动状态改变的原因是什么？复习思考：复习思考：？物体物体运动状态运动状态运动状态运动状态的改变指的是物体的的改变指的是物体的速度速度速度速度发生了变化发生了变化力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因力力运动状态变化运动状态变化速度变化速度变化产生加速度产生加速度力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因3F1F2m1m2mF1mF2m1Fm2F第二节第二节探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系定性讨论定性讨论定性讨论定性讨论猜测猜测猜测猜测4讨论讨论1：加速度的大小与力有什么关系？：加速度的大小与力有什么关系？讨论讨论2：加速度的大小与质量有什么关系？：加速度的大小与质量有什么关系？结论：物体受力相同时，质量越大，加速度越小。结论：物体受力相同时，质量越大，加速度越小。结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。加速度加速度与与力力和和质量质量有关有关定量关系定量关系5猜测：猜测：？6一、实验探究一、实验探究 a、F、m的关系的关系1、研究目的、研究目的 ：定量分析定量分析a、F、m的关系的关系2、研究方法、研究方法 ：控制变量法控制变量法A、m一定时，一定时，a与与F的定量关系的定量关系B、F一定时，一定时，a与与m的定量关系的定量关系二、如何设计和进行实验？二、如何设计和进行实验？7方案一：方案一：小车、打点计时器、纸带、一端带有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、天平为器材器材，研究小车运动。用天平测出小车的质量m1，把砝码的总重力当作小车受到的拉力F,从打点计时器打出的纸带上测出s,由s=at2计算出小车的加速度a。可能的实验方案（一）可能的实验方案（一）8实验器材：实验器材：小车、打点计时器、纸带、一端带滑小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平刻度尺、天平1、小车质量的测量用、小车质量的测量用 。天平天平2、打点计时器的用途是：、打点计时器的用途是：打出纸带，打出纸带，测量计算小车的加速度。测量计算小车的加速度。93、如何才能给小车提供一个恒定的、如何才能给小车提供一个恒定的 合外力？合外力？4、如何来测量小车所受的合外力？、如何来测量小车所受的合外力？10例例1 1、如图一个木块正在倾角为为的 三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动 摩擦因数。问2：如果此时给物体加上一个沿斜面向下的力F，那物体现在受到的合外力是多少？NGcosGsinG 115、如何来平衡摩擦力？我们将长木板倾斜一定角度我们将长木板倾斜一定角度，并且使，并且使得得 ，此时小车受到的合外，此时小车受到的合外力为力为0。做实验时肯定无法这么准确，。做实验时肯定无法这么准确，我们只要把木板倾斜到物体在斜面上我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑（可以根据纸带上大致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点来判断）的点来判断）12实验装置图实验装置图136、绳子的拉力等于钩码的重量吗？为什么？不等于！因为钩码向下加速，所以绳不等于！因为钩码向下加速，所以绳子的拉力小于钩码的重力。子的拉力小于钩码的重力。7、什么情况下钩码重力可以近似等于 绳子拉力即小车所受的合外力？当砝码质量比小车质量小得多时，绳当砝码质量比小车质量小得多时，绳子的拉力近似等于砝码的重力，即小子的拉力近似等于砝码的重力，即小车受到合外力近似等于砝码的重力。车受到合外力近似等于砝码的重力。14A、加速度与合外力的关系、加速度与合外力的关系 实验基本思路：实验基本思路：保持物体的质量不变，保持物体的质量不变，测量物体在不同的合力测量物体在不同的合力 作用下物体的加速度，作用下物体的加速度，分析加速度与合外力分析加速度与合外力 的关系。的关系。15实验数据的记录处理：实验数据的记录处理：实验数据实验数据实验次数实验次数Fa第一次第一次第二次第二次第三次第三次Fa016B、加速度与质量的关系、加速度与质量的关系:实验的基本思路：实验的基本思路：保持物体所受的合外 力相同，测量不同质 量的物体在该力的作 用下的加速度，分析 加速度与质量的关系。17实验数据记录处理：实验数据记录处理：实验数据实验数据实验次数实验次数am第一次第一次第二次第二次第三次第三次1/ma018方案二：方案二：以小车、一端带有定滑轮的长木板、以小车、一端带有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、天平、夹子为实验器细线、砝码、刻度尺、天平、夹子为实验器材，研究小车的运动，利用两小车位移之比材，研究小车的运动，利用两小车位移之比就等于加速度之比来研究加速度与力和质量就等于加速度之比来研究加速度与力和质量的关系。的关系。可能的实验方案（二）可能的实验方案（二）191、控制、控制m相同，探讨相同，探讨加速度加速度a与与F的关系的关系实验方案（二）原理：实验方案（二）原理：如图所示如图所示x1x2F1F2F1,F2，在相同在相同的时间内的时间内:x1=a1t2x2=a2t2a1/a2=x1/x2测量出测量出x1、x2 2、控制、控制F相同，探讨相同，探讨加速度加速度a与与m的关系的关系20实验结论：实验结论：（注意：这里的力指的是物体所受的（注意：这里的力指的是物体所受的合外力合外力）1、m一定，一定，加速度加速度a与与F的定量关系：的定量关系：2、F一定，一定，加速度加速度a与与m的定量关系的定量关系:21小结：小结：1、力是物体产生加速度的原因、力是物体产生加速度的原因2、实验方法：控制变量法、实验方法：控制变量法3、实验结论：、实验结论：22