《加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》牛頓運(yùn)動(dòng)定律PPT
第一部分內(nèi)容：明確原理
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．
2．學(xué)習(xí)用控制變量法探索物理規(guī)律．
二、實(shí)驗(yàn)器材
帶定滑輪的木板、薄墊塊、小車、細(xì)繩、重物(小鉤碼或沙桶等)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、交流電源、天平、砝碼、刻度尺．
三、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)
采用控制變量法
1．保持物體質(zhì)量m不變，探究加速度a與力F的關(guān)系．
2．保持物體所受的力相同，探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：如何測(cè)量小車受到的合外力？常用方法是將木板一端墊高，使小車不拉重物時(shí)能勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小車重力沿斜面的分力恰好抵消其所受摩擦力及其他阻力；同時(shí)，所掛重物的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．在此條件下，對(duì)應(yīng)的重物重力大小便可近似認(rèn)為等于作用于小車的合外力大小．
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1．將小車置于帶有定滑輪的木板上，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后掛在小車尾部．
2．用薄墊塊將木板一端墊高，調(diào)整其傾斜程度，直至小車運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)分布均勻?yàn)橹梗?/p>
3．在細(xì)繩一端掛上重物，另一端通過定滑輪系在小車前端．注意重物質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量．
4．將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后開啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，稍后再將小車由靜止釋放．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，據(jù)此計(jì)算出小車的加速度．保持小車質(zhì)量不變，增加重物的質(zhì)量(重物總質(zhì)量仍遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，將小車所受的不同拉力與相應(yīng)計(jì)算出的加速度記錄下來．
5．保持重物不變，增加或減少小車上的砝碼以改變小車的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，將小車的質(zhì)量與相應(yīng)的加速度記錄下來．
五、數(shù)據(jù)處理
1．物體的質(zhì)量一定，探究加速度與受力的關(guān)系
由表中數(shù)據(jù)，作出質(zhì)量m一定時(shí)的a－F圖像，并得出結(jié)論．
2．物體的受力一定，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系
由表中數(shù)據(jù)，作出力F不變時(shí)，a－1m的圖像，并得出結(jié)論．
六、誤差分析
七、注意事項(xiàng)
1．平衡摩擦力時(shí)不要掛重物，整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小桶和沙子的質(zhì)量還是改變小車及砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力．
2．實(shí)驗(yàn)中必須滿足小車和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小桶和沙子的總質(zhì)量．只有如此，小桶和沙子的總重力才可視為與小車受到的拉力相等．
3．作圖像時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能均勻地分布在所作直線兩側(cè)．離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)是錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，可舍去不予考慮．
4．釋放小車時(shí)，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且先接通電源再釋放小車．
... ... ...
加速度與力質(zhì)量的關(guān)系PPT，第二部分內(nèi)容：典例解讀
實(shí)驗(yàn)原理及操作
用如圖所示的裝置研究在作用力F一定時(shí)，小車的加速度a與小車質(zhì)量m的關(guān)系，某位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．用天平稱出小車和重物的質(zhì)量
B．按圖裝好實(shí)驗(yàn)器材
C．把輕繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛重物
D．將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為6 V的蓄電池上，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，并在紙帶上標(biāo)明小車的質(zhì)量
E．保持重物的質(zhì)量不變，增加小車上的砝碼個(gè)數(shù)，并記錄每次增加后的m值，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)
F．分析每條紙帶，測(cè)量并計(jì)算出加速度的值
G．作a－m關(guān)系圖像，并由圖像確定a－m關(guān)系
(1)該同學(xué)漏掉的重要實(shí)驗(yàn)步驟是______________，該步驟應(yīng)排在________步實(shí)驗(yàn)之后．
(2)在上述步驟中，有錯(cuò)誤的是________，應(yīng)把______________改為__________________．
(3)在上述步驟中，處理不恰當(dāng)?shù)氖莀_______，應(yīng)把____________改為____________．
數(shù)據(jù)處理及誤差分析
“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．
(1)甲實(shí)驗(yàn)小組在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a＝________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)乙實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如表所示的數(shù)據(jù)記錄表格，其中質(zhì)量m表示小車的質(zhì)量，受力F為細(xì)線拉力，表格中符號(hào)表示該小組實(shí)驗(yàn)中記錄的部分?jǐn)?shù)據(jù)．
若利用1、2、3三組數(shù)據(jù)探究加速度與受力的關(guān)系，則2、3組數(shù)據(jù)中物體的質(zhì)量分別為________、________；若利用3、4、5三組數(shù)據(jù)探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系，則4、5組數(shù)據(jù)中物體所受的力分別為________、________．
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