《實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系PPT課件
第一部分內(nèi)容：明確原理
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1．學(xué)會(huì)用控制變量法探究物理規(guī)律．
2．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．
3．掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法．
二、實(shí)驗(yàn)思路
采用控制變量法，在探究加速度與力、質(zhì)量三者關(guān)系時(shí)，先讓其中一個(gè)量保持不變來(lái)探究其他兩個(gè)量之間的關(guān)系.
三、實(shí)驗(yàn)器材
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙片、小車(chē)、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小盤(pán)、重物、夾子、細(xì)繩、交流電源、導(dǎo)線、天平(帶有一套砝碼)、刻度尺．
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1．測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)量小盤(pán)的質(zhì)量m0和小車(chē)的質(zhì)量M0.
2．安裝器材：按如圖所示將實(shí)驗(yàn)器材安裝好(小車(chē)上不系繩)．
3．平衡摩擦力：把木板無(wú)滑輪的一端下面墊一薄木板，反復(fù)移動(dòng)其位置，使小車(chē)在不掛小盤(pán)和砝碼的情況下，能沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)(紙帶上相鄰點(diǎn)的間距相等)．
4．測(cè)a、F
(1)把小車(chē)停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，掛上小盤(pán)和砝碼，先接通電源，再讓小車(chē)拖著紙帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙帶，紙帶記錄了小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上號(hào)碼及此時(shí)所掛小盤(pán)和砝碼的總重力m1g.
(2)保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變小盤(pán)中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟(1)，多做幾次實(shí)驗(yàn)，并記錄好相應(yīng)紙帶的編號(hào)及所掛小盤(pán)和砝碼的總重力m2g，m3g，…
5．測(cè)a、M
(1)保持小車(chē)所受的合外力不變，在小車(chē)上加砝碼，接通電源后放開(kāi)小車(chē)，用紙帶記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況；取下紙帶，并在紙帶上標(biāo)上號(hào)碼及小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M1.
(2)繼續(xù)在小車(chē)上增加砝碼，重復(fù)步驟(1)，多做幾次實(shí)驗(yàn)，在每次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶上標(biāo)上號(hào)碼及小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M2，M3，…
6．用公式Δx＝aT2或a＝ΔxT2求得小車(chē)的加速度a，將得到的數(shù)據(jù)填入相應(yīng)表格中，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證．
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實(shí)驗(yàn)探究加速度與力質(zhì)量的關(guān)系PPT，第二部分內(nèi)容：典例解讀
實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作
在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)及車(chē)中的砝碼的總質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中的砝碼的總質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由小車(chē)后拖動(dòng)的紙帶上的由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得出．
(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí)，才可以認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和盤(pán)中砝碼的重力．
(2)一組同學(xué)在保持盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量一定的情況下，探究加速度與小車(chē)質(zhì)量的關(guān)系．以下做法正確的是( )
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)線繞過(guò)定滑輪系在小車(chē)上
B．每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D．用天平測(cè)出m和M，之后可直接用公式a＝mgM求出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度
借題發(fā)揮
本實(shí)驗(yàn)用到的物理方法及注意事項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)方法 控制變量法
實(shí)驗(yàn)條件 ①平衡摩擦力；②m≪M
數(shù)據(jù)處理方法 圖象法——化曲為直
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法 一先一后一按�。冉油娫础⒑蠓砰_(kāi)小車(chē)，小車(chē)到達(dá)滑輪之前按住小車(chē)
數(shù)據(jù)處理和誤差分析
某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，如圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖(交變電流的頻率為50 Hz)．
(1)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為_(kāi)_______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．
(2)保持沙和沙桶的總質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量m，分別得到小車(chē)的加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的1m數(shù)據(jù)，如表所示：
實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新
(2019•宛城月考)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系．用鐵架臺(tái)將兩塊固定有定滑輪的木板架起，木板的右端固定了兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將兩個(gè)質(zhì)量相等的小車(chē)A、B放置在木板右端，用細(xì)線繞過(guò)滑輪組后與兩小車(chē)相連．兩條紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后分別與小車(chē)連接在一起．將兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在同一個(gè)電源上，確�？蓪⑺鼈兺瑫r(shí)打開(kāi)或關(guān)閉．實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲同學(xué)將兩小車(chē)按住，乙同學(xué)先在動(dòng)滑輪下方掛上一個(gè)鉤碼，再接通電源使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作．打點(diǎn)穩(wěn)定后，甲將兩輛小車(chē)同時(shí)釋放．在小車(chē)撞到定滑輪前，乙斷開(kāi)電源，兩打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)停止工作，取下兩條紙帶，通過(guò)分析處理紙帶記錄的信息，可以求出兩小車(chē)的加速度，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
(1)圖2為小車(chē)A后面的紙帶，紙帶上的0，1，2，3，4，5，6為每隔4個(gè)打印點(diǎn)選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2中標(biāo)注，單位為cm.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，則小車(chē)A的加速度a1＝______ m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，同樣測(cè)出小車(chē)B的加速度a2，若a1∶a2近似等于_______，就可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比．
(2)丙同學(xué)提出，不需測(cè)出兩小車(chē)加速度的數(shù)值，只量出兩條紙帶上從第一個(gè)打印點(diǎn)到最后一個(gè)打印點(diǎn)間的距離x1、x2，也能完成實(shí)驗(yàn)探究，若x1∶x2近似等于________，也可說(shuō)明質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與力成正比，理由是_____________．
總結(jié)提升
本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、考查了實(shí)驗(yàn)誤差分析．對(duì)于實(shí)驗(yàn)題要明確實(shí)驗(yàn)原理，這是解題的前提與關(guān)鍵．
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