4.2實驗：探究加速度與力質量的關系

1、2021-11-42牛頓第一定律：牛頓第一定律： 力是改變運動狀態(tài)的原因。力是改變運動狀態(tài)的原因。 運動運動狀態(tài)用狀態(tài)用_表示。表示。力是產生加速度的原因力是產生加速度的原因質量相同的三輛汽車啟動，紅色汽車發(fā)動機功率大，啟動的快。牽引力越牽引力越大，加速度越大大，加速度越大2021-11-44a a與與m m有關嗎？有關嗎？什么關系？什么關系？F1F1賽車賽車從從0 0加速到時速加速到時速100100公里公里 需需2.32.3秒秒 卡車卡車從從0 0加速到時速加速到時速100100公里公里 需需1010秒秒質量是慣性大小的量度質量是慣性大小的量度慣性越大運動狀態(tài)越難改變慣性越大運動狀態(tài)越難改變

2、質量越大，加速度越小質量越大，加速度越小2021-11-45用什么方法研究加速度用什么方法研究加速度a a與其他兩個物理量與其他兩個物理量的的定量定量關系？關系？研究方法研究方法：控制變量法（考點）：控制變量法（考點）保持保持m不變，研究不變，研究a與與F的關系的關系; 保持保持F不變，研究不變，研究a與與m的關系。的關系。2021-11-46設計探究實驗設計探究實驗m一定，一定， a F； F一定，一定， a1/m。2021-11-47明確幾個問題明確幾個問題:如何處理數(shù)據(jù)得出結論如何處理數(shù)據(jù)得出結論?怎么設計這個實驗怎么設計這個實驗?1.測量哪些量測量哪些量?2.分別怎么分別怎么測量測量?

3、圖像圖像法法 a、F、m m： a:F:天平天平打點計時器打點計時器或光電門或光電門3.實驗裝置實驗裝置4.實驗步驟實驗步驟2021-11-48GFNFf2021-11-49平衡摩擦力：GG1FNfG1平衡摩擦力平衡摩擦力f。如何判斷已經平衡摩擦力了？如何判斷已經平衡摩擦力了？平衡摩擦力時小車是否與鉤碼相連？平衡摩擦力時小車是否與鉤碼相連？思考：思考：當改變小車的質量時，是否需重新平衡摩擦力？當改變小車的質量時，是否需重新平衡摩擦力？2021-11-410繩子拉力大小鉤碼的重力。繩子拉力大小鉤碼的重力。小于小于什么情況下，繩子拉力近似等于鉤碼重力即小車什么情況下，繩子拉力近似等于鉤碼重力即小車

4、所受的合力？所受的合力？Mm思考：思考：1、控制、控制m相同，探討相同，探討加速度加速度a與與F的關系的關系x1x2F1F2在相同的時間內在相同的時間內:x1= a1t221x2 = a2t221a1/ a2=x1/x2測量出測量出x1 、x2 x1/x2為縱坐標，為縱坐標， F1/F2 為橫坐標作圖為橫坐標作圖2、控制、控制F相同，探討相同，探討加速度加速度a與與m的關系的關系學生總結實驗步驟F F N Na/ma/ms s -2 -20.150.150.300.300.450.450.600.600.750.750 0. 1 0.2 0.3 0.4 0.50 0. 1 0.2 0.3 0.

5、4 0.5當小當小車質車質量不量不變時變時次數(shù)次數(shù)F/NF/N a/m a/m s s -2 -21 12 23 34 45 50.10 0.10 0.1460.20 0.20 0.3020.30 0.30 0.4280.40 0.40 0.5920.50 0.50 0.751m m kgkga/ma/ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2a/ma/ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 /kg /kg -1 -1m m1 1當當拉拉力力不不變變時時次數(shù)次數(shù)m/kgm/kga/m a/m s s - -2 21 12 23 34 45 5/kg /kg -1 -12.502.502.002.001.331.331.001.000.830.83m m1 10.400 0.400 0.8610.500 0.500 0.6920