4.3实验：探究加速度与力、质量的关系.pptVIP

实验探究 问题1 怎样测量加速度？ 问题2 怎样提供和测量物体所受的恒力? 问题3 怎样减小摩擦力的影响？ 方案一： 4.3 实验:探究加速度与力、质量的关系 做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个常量，即 Δx＝x2－x1＝ x3－x2 =·······= xn－xn-1= aT 2 X1 X2 X3 X4 X5 X6 推论：Xm－Xn=(m－n)aT2 一、判断物体做匀变速直线运动的方法 这一结论反过来也成立，即如果所打纸带在任意两个相邻相等时间内位移之差相等，则说明物体做匀变速直线运动。 (1)加速度的计算公式： (2)中间时刻的瞬时速度计算公式： 虽然用 可以从纸带上求得加速度，但利用一个Δx求得的加速度偶然误差太大，最好多次测量求平均值． 求平均值的方法可以有两个： 一是求各段Δx的平均值，用Δx求加速度， 二是对每一个位移差分别求出加速度，再求加速度的平均值． 两种求平均值的实质是相同的， 达不到减小偶然误差的目的． X1 X2 X3 X4 X5 X6 如图，纸带上测得连续6个相同时间T内的位移x1、x2、x3、…、x6，应分为3组 此式把各段位移都利用上，有效地减小了仅由两次位移测量带来的偶然误差，这种方法被称为逐差法． 偶数 由Xm－Xn=(m－n)aT2得 1、逐差法求加速度 X1 X2 X3 X4 X5 X6 逐差法的实质是将纸带分为时间间隔相等的两大段来处理： 如图所示，如果纸带上测得连续5个相同时间T内的位移x1、x2、x3、…、x5 奇数 由Xm－Xn=(m－n)aT2得 X1 X2 X3 X4 X5 O A B C D E 去掉第一段留连续部分 A：利用弹簧测力计, 然后用手拉? B：利用重物来牵引? 2. 怎样提供和测量物体所受的恒力? (1). 小车所受合外力在什么时候等于线的拉力？ (2). 线的拉力在什么时候等于桶和沙的总重力？ 平衡摩擦力后细线上的拉力为小车所受的合外力 理论计算表明：在钩码质量远小于小车质量时，线的拉力近似等于钩码的重力。 所以当同时满足(1)(2)时可用桶和沙的总重力 表示小车受到的和外力F θ 如图一个m=1kg木块正在倾角θ=30°的三角斜面上匀速下滑，试求斜面的动摩擦因数。 如果此时给物体加上一个沿斜面向下的力F，那物体现在受到的合外力是多少？和物体质量有何关系 θ N Gcosθ Gsinθ G N = mg cos? Ff = mg sin? 又∵ Ff = μN 解： 木块受力如图 结合实验装置，请讨论： 1.怎样改变和测量小车与砝码的质量？ 通过增减砝码的个数改变研究对象的质量，可以用天平称出总质量。 2.小车和砝码受到的外力是由什么提供的？怎样改变和测量外力的大小？ 外力是由小桶和细砂的重力提供的；通过增减桶中细砂的多少来改变质量，通过天平测出质量，利用G=mg计算力的大小。 第2节：探究加速度、力、质量的关系 牛顿运动 五、数据处理 用纵坐标表示加速度 a，横坐标表示牵引力F 作a — F 图象 次数 牵引力F/N 加速度a 1 2 3 4 5 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.30 0.10 0.15 0.21 0.26 F/N a/m·s－2 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.20 0.40 0.60 a — F 图象是一条过原点的倾斜直线 a ∝F 1. 探究加速度a与和外力F的关系 M/ kg a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0.400 0.861 0.500 0.692 0.750 0.470 1.000 0.352 1.200 0.290 1/M (kg -1) a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 a — m 为曲线能否 说明 a 与m 成反比？ 五、数据处理 2. 探究加速度a与和质量m的关系 a — 图象是一条过原点的倾斜直线 1 — M 　　六、实验注意事项 　　1．平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变盘和砝码的质量还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力． 　　2．实验中必须满足小车和砝码的质量远大于小盘和砝码的总质量．只有如此，砝码和小盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等． 　　3．各纸带上的加速度a，都应是该纸带上的平均加速度． 　　4．作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．离直线较远