影响加速度的因素第三节探究加速度与力、质量的定

第二节影响加速度的因素第三节探究加速度与力、质量的定量关系观察视频思考问题1.描绘速度变化快慢的物理量是谁?2.两辆车哪一个启动的快？1.理解加速度大小与力有关，也与质量有关2.通过实验探究加速度与力和质量的关系(重点)3.理解控制变量法4.学会用图像寻找规律年代代表人物对力和运动关系的看法2000年前古希腊亚里士多德力是维持物体运动状态的原因17世纪意大利伽利略物体的运动并不需要力来维持。1687年英国牛顿一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态（惯性），直到有外力迫使它改变这种状态为止。法拉利F2003-GA赛车与著名战斗机“飓风2000”的一场“巅峰对决”【交流与思考】1.用大小不同的力去推小车，哪一个速度变化得快？力大的2.用相同的力去推空车和满载的车，哪一个速度变化得快？空车物体的速度发生了改变，就是说物体产生了加速度。加速度的大小与什么因素有关呢？探寻影响加速度大小的因素探寻影响加速度大小的因素1.影响因素加速度与物体所受合外力有关，与物体的质量有关。2.如何寻找它们之间的关系控制变量法：质量不变，探究加速度与合外力的关系。合外力不变，探究加速度与质量的关系。一、影响加速度的因素3.实验思路质量一定时：改变合外力Ｆ,看加速度a如何变化合外力一定时：改变小车质量m，看加速度a如何变化4.实验装置如何求a？当v0=0时：变形得：s相同，t越长，a就越小。21sat222Sat实验一：质量不变，探究加速度跟合外力的关系思考1：合外力的来源？重力的分力Gsinθ思考2：如何改变合外力？改变θ实验数据记录表格木板的倾角θ小车所受的合力F合小车下滑的时间t小车的加速度a小较小较大小较小较大小较小较大较长较短短实验二:合外力不变，探究加速度跟质量的关系思考1:如何改变小车质量?通过在小车上增减钩码改变小车质量思考2:小车质量改变时，它所受的合外力保持不变吗？为什么？F合=Gsinθ=mgsinθ所以，要保持合外力不变：当小车质量m增大时,θ要＿＿＿。减小实验数据记录表格小车的质量m木板的倾角θ小车下滑的时间t小车的加速度a空车加一个钩码加两个钩码较大短较大较小较短较小小较长小探究结论：m不变时，F越大，a越大；F不变时，m越大，a越小。那么，a与F和m的具体关系如何？二、加速度与力、质量的定量关系1.实验装置2.功能介绍气垫导轨:减少轨道摩擦光电门:光电门对时间的记录是非常准确的，如果能测得挡光片的宽度ΔL和挡光片经过光电门的时间Δt，就可以求得挡光片通过光电门的平均速度。如果挡光片不是很宽，可以认为这个速度就是挡光片通过光电门的瞬时速度。3.计算方法利用光电门记录挡光片从通过第一个光电门到通过第二个光电门的时间T。21vvaT4.加速度与力的定量关系采用控制变量法，保持滑块质量不变，改变钩码质量5.加速度与质量的定量关系方法同样是采用控制变量的方法，即维持滑块所受的拉力不变，改变滑块的质量。6.实验数据的图像表示Fa0ma01/ma0通过对数据的记录，可以得到如上图所示的a-F、a-m、a-1/m图像在误差允许的范围内,a-F、a-1/m所连接的图线都是直线，说明了加速度与合外力、质量间的关系。1.影响加速度的因素：F、m2.实验方法：控制变量法3.探究结论：加速度a与F成正比，与质量m成反比1.下列叙述的各种情况中，物体运动状态不发生变化的是（）A.竖直上抛的物体至最高点时B.静止在加速行驶的汽车车箱里的物体C.不停地行进在摩擦力不计的水平冰面上的物体D.站在匀速上升的电梯中的人CD解析：物体运动状态变化指的是速度变化，是一个过程，考虑的是某一瞬间与接下来的另一瞬间物体运动状态是否相同，若相同，运动状态不变，否则就发生了变化。基于此，竖直上抛到最高点的物体虽然此时速度为零，但因为加速度（即重力）的原因，下一瞬间，速度不为零，因此物体在此位置时运动状态处在变化之中，所以正确选项为CD。2.用如图甲所示的装置做“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验。（1）为使小车所受的合外力近似等于小桶和细砂的总重力，除需要进行“平衡摩擦力”的操作以外，还需要保证；打点计时器小车纸带水平桌面轻细线小桶及细砂（2）某次实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，为了使用图像的方法得出小车的加速度，需要计算出各计数点的瞬时速度，利用图乙中的数据计算出的计数点C时小车瞬时速度大小为m/s。（计算结果保留两位有效数字）答案：（1）小桶与细砂的总质量远小于小车的总质量（2）0.373.在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据。在分析处理时，该组同学产生分歧；甲同学认为应根据实验数据作出小车加速度a与其质量m的图像，乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图像。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注。但尚未完成图像（如下图所示）。你认为同学（填“甲”或“乙”）的方案更合理。请继续帮助该同学作出坐标中的图像。答案：乙如图4.在“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因.答：答案：实验前未平衡摩擦力5.某同学设计如图所示的实验装置“探究加速度与力、质量”的关系下述操作步骤的安排不尽合理，请将合理的顺序以字母代号的形式填在下面的横线上______________________。A．按上图所示把实验器材安装好，只是不把悬挂钩码的细绳系在小车上(即不给小车加牵引力)。B．用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点。若这些点在一条直线上，便证明了加速度与作用力成正比的结论。C．用天平测出小车的质量M，把数值记录下来。D．把细绳系在小车上，并绕过滑轮悬挂钩码。先接通电源再放开小车，取下纸带，在打点纸带上标上纸带号码。E．平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至小车在斜面上运动时保持匀速运动状态，这时小车拖着纸带运动时受到的摩擦力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。F．保持小车的质量不变，依次改变悬挂钩码的个数，分别重复步骤D，将数值记录在纸带上(或表格内)。G．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，按“测定匀变速直线运动的加速度”实验中的方法算出每条纸带的加速度a。H．保持钩码的质量不变，在小车上依次加砝码(也需做好记录)。重复上述步骤D和步骤G。用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车及砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果画出相应的点。如果这些点是在一条直线上，就证明加速度与质量成反比。答案：CAEDFGBH凡是决心取得胜利的人是从来不说“不可能的”。