高中物理42-实验：探究加速度与力、质量的关系课件.ppt

1、保时捷赛车 导入新课美国战斗机摩托车物体的加速度a 可能和哪些因素有关？mF1mF2F1F2m2Fm1m2m1F结论：当物体质量一定时，物体的加速度随着力的增大而增大。力指的是合力结论：当力的大小一定时，物体的加速度随着质量的增大而减小。第四章 牛顿运动定律（1）知识与技能理解物体运动状态变化的快慢,即加速度大小与力有关，与质量也有关。通过实验探究加速度与力和质量的定量关系。培养学生动手操作能力。教学目标（2）过程与方法指导学生半定量地 探究加速度与力和质量的关系，知道用控制变量法进行实验。引导学生自己设计实验，并根据设计进行实验。对实验数据进行处理，并能根据数据结果得出结论。（3）情感态度与

2、价值观通过实验，培养实事求是、尊重客观规律 的科学态度。通过探究激发学生的求知欲和创新精神。培养与人合作的团队精神。教学重、难点重点控制变量法的使用。如何提出实验方案，并使实验方案合理可行。实验数据的分析和处理。难点在老师引导下提出切实可行的实验方案。实验的操作过程。本节导航 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。实验方案 质量保持不变探究加速度与力的关系小车质量小车质量M=M=g,g,小车上砝码质量小车上砝码质量m=m=g,g,小盘质量小盘质量M M=g g次次数数小车小车1 1小车小车2 2盘中砝盘中砝码质量码质量m1/g(M+m1)/g(表示表示F1

3、大大小）小）位移位移x1/cm盘中砝盘中砝码质量码质量m2/g(M+m2)/g(表示表示F2大大小小)位移位移x2/cm12345F2 F1x2/x10探究加速度与力的关系次数1234a1a2Fax2x1F2F1数据处理加速度与力的关系F Na/ms 20.150.300.450.600.750 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5当小当小车质车质量不量不变时变时次数次数F/NF/Na/m a/m s s 2 21 12 23 34 45 5如何更直观地处理数据？0.10 0.1460.20 0.3020.30 0.4280.40 0.5920.50 0.751由以上得：加速度与力成正比结论

4、合外力保持不变实 验 方 案 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。探究加速度与质量的关系小车质量小车质量M=M=g,g,小盘质量小盘质量M M=g,g,盘中砝码质量盘中砝码质量m m=g g次次数数小车小车1 1小车小车2 212345300 6 5010050150200250小车1质量M1小车2质量M2300(M+m1)/g(M+m2)/g车上砝码质量m1/g位移x1/cm车上砝码质量m2/g位移x2/cm探究加速度与质量的关系x2/x10次数1234x2x1M2M1M1M2am1a1a2M2 M1数据处理加速度与质量的关系a/ms 20.

5、20.40.60.81.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5/kg-1m1当当拉拉力力不不变变时时次数次数m/kgm/kga/m a/m s s 2 21 12 23 34 45 51/m 1/m kg kg-1-12.502.502.002.001.331.331.001.000.830.830.400 0.8610.500 0.6920.750 0.4701.000 0.3521.200 0.290由以上得：加速度与质量成反比结论（1）怎样测量（或比较）物体的加速度 由于s=1/2at*t，所以a与s成正比，所以可以算出s之比就是a之比。如上边右图，两个小车后端各系一个细线，用一个

6、夹子把两条细线同时系在桌子上，使小车静止，抬起夹子，两个小车同时停下来。用刻度尺测出两个小车通过的位移，位移之比就等于它们的加速度之比！分析（2）怎样提供并测量物体所受的恒力 一个单独的力的作用效果与跟他大小，方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此，试验中力F还可以是物体所受的合力。如左图所示，两个相同的小车放在光滑的水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中可以放砝码，小盘和砝码所受的重力，等于使小车做匀速运动的力。因此，增减小车中的砝码就可以改变小车受到的合力。分析 1.力是物体产生加速度的原因。2.用控制变量法探究物体的加速度与合外力、质量的关系;设计出实验的方

7、法。3.物体的质量一定时,合外力越大,物体的加速也越大;合外力一定时,物体的质量越大其加速度越小,且合外力的方向与加速度的方向始终一致。4.实验数据的处理方法。课堂小结 （2001年上海）如图所示，一质量为m 的 物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，L2水平拉直，物体处于求剪断瞬时物体的加速度。平衡状态。现将L2剪断，L1L2m高考链接 当L2被剪断的瞬间，因T2突然消失，而引起L1上的张力发生突变，使物体的受力情况改变，瞬时加速度沿垂直L1斜向下方，为a=gsin。解法：1一小车在牵引力作用下在水平面上做匀速直线运动，某时刻起，牵引力逐渐减小

8、直到为零，在此过程中小车仍沿原来运动方向运动，则此过程中，小车的加速度()A.保持不变 B.逐渐减小，方向与运动方向相同 C.逐渐增大，方向与运动方向相同 D.逐渐增大，方向与运动方向相反 课堂练习 2从高空下落的雨滴受到的空气阻力的大小与其速度的平方成正比假设雨滴竖直下落，下列说法正确的有()A.雨滴的加速度越来越大 B.在开始阶段，雨滴的加速度越来越小 C.在开始阶段，雨滴的速度越来越大 D.若高度足够高，雨滴最后做匀速运动 3设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比则雨滴的运动情况是()A.先加速后减速，最后静止 B.先加速后匀速 C.先加速后减速直至匀速 D.速度逐渐减小

9、到零 4一质量为m的物体放在表面粗糙的水平面上，如图所示，受水平拉力F的作用产生加速度a，这时物体所受的摩擦力为f，当水平拉力增至2F时，则()A.物体的加速度等于2a B.物体的加速度小于2a C.物体的加速度大于2a D.物体所受的摩擦力大于fFf.5在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法正确的是()A.物块接触弹簧后即做减速运动 B.物块接触弹簧后先加速后减速 C.当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零 D.当物块的速度为零时，它所受的合力不为零 6已知甲物体受到2N的力作用时，产生的加速度为4m/s2，乙物体受到3N的力作用时，产生的加速度为6m/s2，则甲、乙物体的质量之比m甲,m乙等于()A 1：3 B 2：3 C 1：1 D 3：2