加速度与力质量的关系

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？复习思考：？物体运动状态的改变指的是物体的速度发生了变化力是改变物体运动状态的原因力运动状态变化速度变化vat产生加速度力是产生加速度的原因F1F2m1m2mF1mF2m1Fm2F第二节探究加速度与力、质量的关系定性讨论定性讨论猜测讨论1：加速度的大小与力有什么关系？讨论2：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：对同一物体，受力越大，加速度越大。加速度与力和质量有关定量关系猜测：？??2FaFa或？或211mama一、实验探究a、F、m的关系1、研究目的：定量分析a、F、m的关系2、研究方法：控制变量法A、m一定时，a与F的定量关系B、F一定时，a与m的定量关系二、如何设计和进行实验？m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，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Δs,由Δs=at2计算出小车的加速度a。m可能的实验方案（一）方案二：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的关系。mm可能的实验方案（二）1、控制m相同，探讨加速度a与F的关系实验方案（二）原理：如图所示x1x2F1F2F1,F2，在相同的时间内:x1=a1t221x2=a2t221a1/a2=x1/x2测量出x1、x2模拟实验演示2、控制F相同，探讨加速度a与m的关系实验过程：验证加速度a与力F的关系：质量为M的物体，在质量不变时，忽略一切摩擦力，M＞＞m。结论：2121tas212tsa重新演示2s2s22212tas224tsa结论：重新演示比较以上两个实验，得：122aaMmgMFa1MmgMFa22∴∴∝Fa∵当物体质量M不变时，返回探究加速度与力的关系保持物体的质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系小车质量M=g,小车上砝码质量m=g次数小车1小车212345位移x1/cm位移x2/cmm’2/g(表示F2大小)盘中砝码质量m’2/g20005020304060盘中砝码质量m’1/gm’1/g(表示F1大小)70F2/F1x2/x10次数1234探究加速度与力的关系x2x1F2F1Faa1a2验证加速度a与质量的关系：外力的大小为F=2mg不变，忽略一切摩擦力，M＞＞2m。2s2s214tsa21212tas结论：重新演示2221tas222tsa结论：重新演示比较以上两个实验，得：212aaMmgMFa1MmgMFa222∴∴∝a∵M1当F一定时，探究加速度与质量的关系小车质量M=g,盘中砝码质量m’=g次数小车1小车212345(M+m1)/g(M+m2)/g保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系20050车上砝码质量m1/g位移x1/cm10050150200250车上砝码质量m2/g位移x2/cm小车1质量M1小车2质量M2300x2/x10探究加速度与质量的关系次数1234M2/M1x2x1M2M1M1/M2M1M2am1a1a2实验方案质量保持不变合外力保持不变方案二：小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材，研究小车运动。方案三：小车、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码。利用频闪照相，拍下小车运动情况进行分析，求出加速度a。其他方案钩码的总重力G当作小车受到的拉力F从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a用天平测出小车的质量mF/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-2123450.100.1460.200.3020.300.4280.400.5920.500.751数据处理：加速度与力的关系如何更直观地处理数据？m/kga/m·s-20.20.40.60.81.000.20.40.60.81.01.2a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5/kg-1m1当拉力不变时次数m/kga/m·s-212345数据处理：加速度与质量的关系/kg-12.502.001.331.000.83m10.4000.8610.5000.6920.7500.4701.0000.3521.2000.290a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5/kg-1m1数据处理：以a为纵坐标，以F横坐标，或以a为纵坐标，1／m为横坐标，作出图象都应该是过原点的直线。F/Na/m·s-20.150.300.450.600.7500.10.20.30.40.5a/m·s-20.20.40.60.81.000.51.01.52.02.5/kg-1m1实验结论：Fama1（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）1、m一定，加速度a与F的定量关系：2、F一定，加速度a与m的定量关系:注意事项：•（1）平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力.•（2）平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.•（3）小车应靠近打点计时器且先接通电源再释放小车.•（4）作图象时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能均匀地分布在所作直线两侧.离直线较远点是错误数据，可舍去不予考虑.图像分析：图（a）是由于平衡摩擦力时斜面倾角太小，未完全平衡摩擦力所致；图（b）是由于平衡摩擦力时斜面倾角太大，平衡摩擦力过度所致.小结：1、力是物体产生加速度的原因2、实验方法：控制变量法3、实验结论：Fama11、认真复习本节内容！2、作业本P64-P66