单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,*,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,2024/11/19,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,第四章2实验探究加速度与力质量的关系2023/9/28第四章,1,3探究加速度与质量的关系的基本思路：,保持物体所受的力相同，测量_的物体在该力作用,下的_，分析_与_的关系如果,a,与,m,过_,不同质量,加速度,加速度,质量,正比,原点的直线,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,3探究加速度与质量的关系的基本思路：保持物体所受的力相同,2,4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 421 甲、乙中,的,A,、,B,线所示，试分析：,图 421,(1),A,线不通过坐标原点的原因是：_；,(2),B,线不通过坐标原点的原因是：_.,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,4在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中，有两图 4,3,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,力不够引起的,(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,太大，,即平衡摩擦力过度引起的,答案：,没平衡摩擦力或平衡摩擦力不够,平衡摩擦力过度,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,解析：(1)A 线在 F 轴上有一定的截距，表明 F 达到,4,5关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是(,),A.物体运动的速率不变，其运动状态就不变,D,B.物体运动的加速度不变，其运动状态就不变,C.物体运动状态的改变包括两种情况：一是由静止到运动，,二是由运动到静止,D.物体的运动速度不变，我们就说它的运动状态不变,解析：,速率不变，只是速度的大小不变，方向可能改变，,A,错；加速度不变，速度在改变，运动状态改变，,B 错；速度,改变，运动状态就改变，C 错,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,5关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是()A.物体运,5,探究加速度与力、质量的关系,【实验目的】,(1)了解如何描述物体的运动状态，明确物体运动状态的改,变必有加速度,(2)掌握控制变量法,(3)理解加速度和力、质量的关系，并知道得出这个关系的,实验思想和实验方法,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,探究加速度与力、质量的关系【实验目的】(1)了解如何描述物体,6,【实验原理】,(1)控制变量法,控制某些参量使之不变，而研究其中两个参量之间的变化,关系的方法，是物理实验中经常采取的一种方法本实验有,F,、,m,、,a,三个参量，研究加速度,a,与,F,及,m,的关系时，应先控制,一个参量不变，研究另外两个参量之间的关系在该实验中要,求先控制小车的质量,m,不变，改变小车所受的拉力,F,，讨论,a,与,F,的关系；再控制小车所受的拉力,F,不变，改变小车的质量,m,，讨论,a,与,m,的关系,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,【实验原理】(1)控制变量法控制某些参量使之不变，而研究,7,(2)要测量的物理量,小车与其上面砝码的总质量,m,；,小车受的拉力,F,(用天平测出小盘和盘,内砝码的总质量,m,，由,F,m,g,算出)；,小车的加速度,a,(通过打点计时器打出的纸带测算出),(3)测量(或比较)物体的加速度,直接测量法：对初速度为零的匀加速直线运动，可以用,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,(2)要测量的物理量小车与其上面砝码的总质量 m；小车,8,以在运动物体上安装一条打点计时器的纸带，根据纸带上打出,的点来测量加速度,比较法：因为探究的是加速度与其他量之间的比例关系，,因此，测量不同情况下(即不同受力时、不同质量时)物体加速,度的比值，就可以了,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,以在运动物体上安装一条打点计时器的纸带，根据纸带上打出比,9,【实验器材】,打点计时器、纸带及复写纸、小车、一端附有定滑轮的长,木板、小盘和砝码、细绳、低压交流电源、天平(带有一套砝码)、,刻度尺,【实验步骤】,(1)用天平测出小车和重物的质量分别为,m,、,m,，并把数,值记录下来,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,【实验器材】打点计时器、纸带及复写纸、小车、一端附有定滑轮,10,(2)按图 422 将实验器材安装好(小车上不系绳),图 422,(3)平衡摩擦力，把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板，反,复移动其位置，直到打点计时器正常工作后不挂重物的小车在,斜面上做匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等),第四章2实验探究加速度与力质量的关系,(2)按图 422 将实验器材安装好(小车上不系绳)图,11,(4)将重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸,带记录小车的运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时,所挂重物的重力,m,g,.,(5)保持小车的质量不变，改变所挂重物的重力，重复步骤,(4)，多做几次实验，每次小车从同一位置释放，并记录好相应,纸带及重物的重力,m,1,g,，,m,2,g,，.,(6)保持小车所受合外力不变，在小车上放砝码，并测出小,车与所放砝码的总质量,m,，接通电源，放开小车用纸带记录小,车的运动情况，取下纸带并在纸带上标上号,码,(7)继续在小车上放砝码，重复步骤(6)，多做几次实验，在,每次得到的纸带上标上号码,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,(4)将重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸(,12,实验序号,加速度,a,/(ms,-2,),小车受力,F,/N,1,2,3,【数据处理】,(1)质量一定，加速度与受力的关系.,由表中数据，作出,a,F,图象,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,实验序号小车受力 F/N123【数据处理】(1)质量一定，加,13,(2)物体的受力一定，加速度与质量的关系.,实验序号,加速度,a,/(ms,-2,),小车质量,m,/kg,1,2,3,(3)结论,受力,正比,a,F,a,F,图象是,一条过原点的斜线，即当质量一定时，物体,的加速度与,_成_表达式为_,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,(2)物体的受力一定，加速度与质量的关系.实验序号小车质量,14,时，其加速度与_成_表达式为_,【误差分析】,质量,反比,a,1,m,(1)小车质量,m,应比重物的质量,m,大得多，两者差距越小，,所得图象越差,(2)夹口的密合性能是造成误差的原因之一由于小车的质,量和速度较大，夹子不易夹住小车的后拖线；有些时候夹子夹,住一根拖线，而另一根未被夹住，对应小车仍向前运动，这些,都是造成位移误差的原因,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,时，其加速度与_成_表达式为_,15,(3)小车运动停止时不能与定滑轮相碰，如果小车碰到定滑,轮才松手让夹子夹住拖线，则与定滑轮相碰的小车位移偏小，,产生误差,(4)两个图象问题,A如出现图 423 中的直线，说明平,衡摩擦力时，平衡过度了，即拉力,F,0 时，,已产生加速度，其加速度是由多余重力的分,力造成的,B图中的直线，说明平衡摩擦力不够，因为拉力为,F,0,时才产生加速度,图 423,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,(3)小车运动停止时不能与定滑轮相碰，如果小车碰到定滑力,16,【例,1,】,做“,探究加速度与力、质量的关系”的实验，主,要的步骤有：,A将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上，取两个,质量相等的小车，放在光滑的水平长木板上,B打开夹子，让两个小车同时从静止开始运动，小车运,动一段距离后，夹上夹子，让它们同时停下来，用刻度尺分别,测出两个小车在这一段相同时间内通过的位移大小,C分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小,与小车所受的水平拉力的大小的关系，从而得到质量相等的物,体运动的加速度与物体所受作用力大小的关系,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,【例 1】做“探究加速度与力、质量的关系”的实验，主要的步骤,17,D在小车的后端也分别系上细绳，用一只夹子夹住这两,根细绳,E在小车的前端分别系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮各,挂一个小盘，盘内分别放着数目不等的砝码，使砝码盘和盘内,砝码的总质量远小于小车的质量，分别用天平测出两个砝码盘,和盘内砝码的总质量,上述实验步骤，正确的排列顺序是_,解析：,本题考查的是实验步骤，对于实验的一些常识，必,须牢记于心，结合本实验步骤，不难排列出正确的顺序,答案：,AEDBC,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,D在小车的后端也分别系上细绳，用一只夹子夹住这两根细绳E,18,F,/N,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,a,/(ms,-2,),0.10,0.20,0.28,0.40,0.52,【例,2,】在质,量一,定，研究加速度与力的关系时，某同学,根据精确的测量，记录数据如下表：,(1)根据表中的数据在图 424 所示坐标系中作出,a,F,图象,(2)图线不过原点的原因可能是_,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,F/N0.200.300.400.500.600.100.,19,图 424,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,图 424第四章2实验探究加速度与力质量的关系,20,解析：,(1),a,F,图象如图,4,2,5 所示,(2),未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；由,a,F,图象可知，,当力,F,0.1 N 时，小车没有动，说明此,时小车所受的摩擦力没,有完全被平衡掉,图,4,2,5,答案：,见解析,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,解析：(1)aF 图象如图 425 所示(2)未平,21,【例,3,】,用如图,426 所示的装置研究在作用力,F,一定,时，小车的加速度,a,与小车质量,M,的关系，某位同学设计的实,验步骤如下：,A用天平称出小车和小桶及其内部所装沙子的质量,B按图装好实验器材,C把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂沙桶,D将电磁打点计时器接在 6 V 电压的蓄电池上，接通电,源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带,上标明小车质量,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,【例 3】用如图 426 所示的装置研究在作用力 F,22,E保持小桶及其内部所装沙子的质量不变，增加小车上的,砝码个数，并记录每次增加后的,M,值，重复上述实验,F分析每条纸带，测量并计算出加速度的值,G作,a,M,关系图象，并由图象确定,a,M,关系,图 426,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,E保持小桶及其内部所装沙子的质量不变，增加小车上的F分,23,(1)该同学漏掉的重要实验步骤是_，该步骤应,排在_实验,步骤之后,(2)在上述步骤中，有错误的是_，应把_,改为_,(3)在 上 述 步 骤 中，处理不恰当的是 _，应 把,_改为_,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,(1)该同学漏掉的重要实验步骤是_，该,24,解析：,实验中把小桶及其内部所装沙子的重力看做与小车,所受的拉力大小相等，没有考虑摩擦力的作用，故必须平衡摩,擦力电磁打点计时器接在,6 V,电压的蓄电池上将无法工作，,必须接在,6 V,交流电压的学生电源上作,a,M,关系图象，得,到的是曲线，很难作出正确的判断，必须“,化曲为直,”,，改作,答案：,(1)平衡摩,擦力,B,(2)D 6 V 电压的蓄电池,(3)G 作,a,M,关系图象,6 V 交流电压的学生电源,第四章2实验探究加速度与力质量的关系,解析：实验中把小桶及其内部所装沙子的重力看做与小车答案,25,a,/(ms,-2,),0.21,0.41,0.61,0.80,0.98,F,/N,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,【触类旁通】,1在做“物体的质量一定，探究物体的加速度,a,和物体受,到的合外力,F,的大小关系”实验时，利用测得数据计算出物体,的加速度后，将计算出的