4.2实验:探究加速度与力、质量的关系第三章牛顿运动定律牛顿第一定律物体不受外力所受合外力为零物体处于静止或匀速直线运动状态,即运动状态不变。如果物体所受合外力不为零,则物体运动状态会发生改变(速度变化),即产生加速度。思考:物体加速度a和哪些因素有关?探究加速度与力、质量的关系F1F2m1m2mF1mF2m1F对同一物体,受力越大,加速度越大物体受力相同时,质量越大,加速度越小m2FmF1mF2m1Fm2F研究方法:保持m不变,研究a与F的关系;保持F不变,研究a与m的关系。控制变量法探究加速度与力、质量的关系小车:打点计时器:测量小车运动过程中的加速度钩码:重力提供拉力研究对象,可用天平称其质量合力F=?GFNfF实验分析平衡摩擦力小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动(纸带点迹均匀)。此时钩码重力近似等于绳子拉力,用以表示小车受到的合外力F(m《M)GG1FNfG1平衡摩擦力fG2小车所受摩擦力、打点计时器与纸带的摩擦力等整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的质量还是改变小车和砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力.1.研究方法:保持M不变,分析a随F(m)的变化2.数据采集:3.数据处理:方法一、计算法方法二、图象法12345F/Na/ms-2表一:物体质量不变Ma/ms-2F/NO0.40.60.81.51.00.5加速度与力的关系的研究1.研究方法:保持M不变,分析a随F(m)的变化2.数据采集:3.数据处理:方法一、计算法方法二、图象法4.结论:质量一定时,加速度与力的大小成正比12345F/Na/ms-2表一:物体质量不变M=0.2kg0.400.600.801.001.200.480.700.911.111.30a/ms-2F/NO0.40.60.81.51.00.5加速度与力的关系的研究1.研究方法:保持F(m)不变,分析a随M的变化2.数据采集:3.数据处理:思考:用图象法研究a—M的关系时,图线是一条曲线,不易判定图象的性质,如何利用图象法直观的得出加速度与质量成反比的结论?12345M/kga/ms-2表二:拉力不变Fa/ms-2M/kgO0.10.20.30.40.51.51.00.5M-1/kg-1Oa/ms-2M-1/kg-1123451.51.00.5加速度与质量的关系1.研究方法:保持F(m)不变,分析a随M的变化2.数据采集:3.数据处理:思考:用图象法研究a—M的关系时,图线是一条曲线,不易判定图象的性质,如何利用图象法直观的得出加速度与质量成反比的结论?4.结论:力的大小一定时,加速度与质量成反比12345M/kga/ms-2表二:拉力不变F=0.3N0.200.250.300.400.501.301.070.910.700.57a/ms-2M/kgO0.10.20.30.40.51.51.00.5M-1/kg-1543.32.52Oa/ms-2M-1/kg-1123451.51.00.5加速度与质量的关系1.实验前必须要平衡摩擦力(平衡后,不管以后是改变小车质量还是拉力,都不需重新平衡摩擦力)2.每次实验都要满足小车总质量大于钩码的质量(m《M)3.小车应尽量靠近打点计时器并先接通电源再放开小车(交流)4.作图时,要使尽可能多的点落于所作的直线上,不在直线的点应尽可能对称分布在所作直线的两侧5.细线要跟板面平行注意事项结论:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比ma1mFa合kmaF合合外力合Fa牛顿第二定律:F=ma(当各量均取国际制单位时,k=1)maF合实验结论