人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系2 实验：探究加速度与力、质量的关系教案配套ppt课件

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问题：牛顿第一定律的内容是什么？包含哪几层意思？内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。惯性：保持匀速直线运动状态或静止状态的性质原因：力是改变运动状态的原因力改变运动状态改变速度产生了加速度所以力也是产生加速度的原因问题：加速度是否只与力有关？如果不是还与什么有关系?同样的力作用在不同的物体上，产生的加速度不一样，说明加速度还与物体的质量有关系。
问题：如何研究加速度a与合外力F、质量M之间的定量关系？研究方法：控制变量法问题：本实验怎样用控制变量法？保持M不变，研究a与F的定量关系保持F不变，研究a与M的定量关系猜想a与F，M之间的关系：M不变，力越大，加速度越大，a∝FF不变，质量越大，加速度越小， a∝1/M问题：如何设计实验，需要哪些仪器？需要测量哪些物理量，有什么注意点？
方案一:仪器：导轨，带细线小车M，打点计时器，纸带，钩(槽)码m，大砝码 ，天平，刻度尺问题：如何测量拉力？如何改变拉力F？拉力F 钩码的重力，即F≈mg（只有在M>>m 时才成立），改变拉力只要改变钩码个数。问题：如何测量质量？如何改变质量M？质量M天平，改变拉力可在小车里放大砝码。问题：如何测量加速度？加速度a 通过测量纸带求得
方案一:仪器：导轨，带细线小车M，打点计时器，纸带，钩(槽)码m，大砝码 ，天平，刻度尺问题：如何消除摩擦阻力的影响？补偿阻力(平衡摩擦力)，导轨把一端垫高，看小车是否能做匀速直线运动(看纸带点迹是否均匀)注意点：平衡摩擦力（不要挂钩码，要固定纸带），确保 M>>m，细线与木板平行，小车靠近打点计时器释放，先通电后释放纸带。
进行实验：一、M不变的情况下，研究a与F的关系实验步骤：1.安装实验装置，在小车上固定好纸带，纸带另一端穿过计时器限位孔；2.调整木板倾斜程度，平衡摩擦力；3.用细线将槽码与小车跨过滑轮相连，调节滑轮高度使细线与木板平行；4.打开打点计时器，释放小车，测出一组数据；5.改变槽码质量(即改变拉力大小)，多测几组数据；6.设计表格，记录实验数据并分析。
数据处理计算牵引力与加速度：用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示牵引力F，作a — F 图象结论：小车质量M不变的情况下， a∝F
进行实验：二、F不变的情况下，研究a与M的关系实验步骤：利用之前的装置继续实验1.用天平测出小车的质量，保持槽码质量不变(即拉力不变)；2.打开打点计时器，释放小车，测出一组数据；3. 改变小车质量(在小车内放大砝码)，再测几组数据。(注意：每次改变小车质量不需要重新平衡摩擦力)4.整理器材。5.设计表格，记录实验数据并分析。
数据处理计算小车质量与加速度：用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示牵引力M，作a — M 图象结论：合外力F不变的情况下， a∝1/M注意：作图作了化曲为直的方法
探究加速度和力、质量关系结论：小车质量M不变的情况下， a∝F合外力F不变的情况下， a∝1/M
没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不彻底（垫得太低）
平衡摩擦力过度（垫得太高）
思考：如果某同学画出的图象如下图，是出现了什么情况？
红色弯曲原因是不再满足小车质量远大于小盘及砝码质量
例1.关于“探究加速度与力、质量的关系”实验，下列说法中正确的是（ ）A. 本实验采用的方法是控制变量法B. 探究加速度与质量的关系时，应该改变拉力的大小C. 探究加速度与力的关系时，作a−F图象应该用折线依次将各点连接起来D. 探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a−M图象
例2.某组同学实验得出数据，画出的a−F图象如图所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是（ ）A. 实验中平衡摩擦力时长木板垫起的角度太小B. 实验中平衡摩擦力时长木板垫起的角度太大C. 实验中绳子拉力方向没有跟木板平行D. 实验中不满足“砂桶和砂的总质量远小于小车质量”的条件