人教版新课标高一物理必修1第四章牛顿运动定律第2节加速度与力、质量的关系课件.ppt

1、n如图所示，在一辆表面光滑的小车上如图所示，在一辆表面光滑的小车上,放有质量放有质量分别为分别为m1、m2的两个小球的两个小球,随车一起匀速运动随车一起匀速运动,当当车突然停止运动车突然停止运动,如不计其他阻力，设车无限长如不计其他阻力，设车无限长,则两个小球则两个小球()A.一定相碰一定相碰 B.一定不相碰一定不相碰 C.若若m1m2则肯定相碰则肯定相碰 D.若若m1m2则一定不相碰则一定不相碰m1m2vBn如图所示如图所示,一个劈形物体一个劈形物体M,各面均光滑各面均光滑,放在固放在固定的粗糙的斜面上上表面成水平定的粗糙的斜面上上表面成水平,在水平面上放一在水平面上放一光滑小球光滑小球m,

2、劈形物体从静止开始释放劈形物体从静止开始释放,则小球在则小球在碰到斜面前的运动轨迹是碰到斜面前的运动轨迹是()A.沿斜面向下的直线沿斜面向下的直线 B.竖直的直线竖直的直线 C.无规则曲线无规则曲线 D.抛物线抛物线MmBn有一仪器中电路如图所示有一仪器中电路如图所示,其中其中M是质量较大是质量较大的一个金属块的一个金属块,两端与弹簧相连接两端与弹簧相连接,将仪器固定将仪器固定在一辆汽车上在一辆汽车上,当汽车启动时当汽车启动时,哪只灯亮哪只灯亮?当汽当汽车急刹车时车急刹车时,哪只灯亮哪只灯亮?为什么为什么?复习思考：复习思考：？物体物体的改变指的是物体的的改变指的是物体的发生了变化发生了变化力

3、是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因力力运动状态变化运动状态变化速度变化速度变化vat产生加速度产生加速度力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因F1F2m1m2mF1mF2m1Fm2F定性讨论定性讨论定性讨论定性讨论讨论讨论1：加速度的大小与力有什么关系？：加速度的大小与力有什么关系？讨论讨论2：加速度的大小与质量有什么关系？：加速度的大小与质量有什么关系？结论：物体受力相同时，质量越大，加速度越小。结论：物体受力相同时，质量越大，加速度越小。结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。加速度加速度与与力力和和质量质量有关有关定量关系定量关系

4、猜测：猜测：？?2FaFa或？或211mamaa、F、m的关系的关系1、研究目的、研究目的 ：定量分析定量分析a、F、m的关的关系系2、研究方法、研究方法 ：A、m一定时，一定时，a与与F的定量关系的定量关系B、F一定时，一定时，a与与m的定量关系的定量关系二、如何设计和进行实验？二、如何设计和进行实验？方案一：方案一：小车、打点计时器、纸带、一端带有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、天平为器材器材，研究小车运动。用天平测出小车的质量m1，把砝码的总重力当作小车受到的拉力F,从打点计时器打出的纸带上测出s,由s=at2计算出小车的加速度a。可能的实验方案（一）可能的实验方案（一）1、如何来平

5、衡摩擦力？我们将长木板倾斜一定角度，应该等于arctan这么准确，做实验时肯定无法这么准确，我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点来判断），此时物体在斜面上受到的合外力为0。做实验时肯定无法2、绳子的拉力等于钩码的重量吗？为什么？不等于！因为钩码向下加速，所以绳子的拉力小于钩码的重力。3、什么情况下钩码重力可以近似等于 绳子拉力即小车所受的合外力？当砝码质量比小车质量小得多时（1/6），绳子的拉力近似等于砝码的重力，即小车受到合外力近似等于砝码的重力。方案二：方案二：以小车、一端带有定滑轮的长木板、以小车、一端带有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、天平、夹子为实

6、验器细线、砝码、刻度尺、天平、夹子为实验器材，研究小车的运动，利用两小车位移之比材，研究小车的运动，利用两小车位移之比就等于加速度之比来研究加速度与力和质量就等于加速度之比来研究加速度与力和质量的关系。的关系。可能的实验方案（二）可能的实验方案（二）1、控制、控制m相同，探讨相同，探讨加速度加速度a与与F的关系的关系实验方案（二）原理：实验方案（二）原理：如图所示如图所示x1x2F1F2F1,F2，在相同在相同的时间内的时间内:x1=a1t221x2=a2t221a1/a2=x1/x2测量出测量出x1、x2 模拟实验演示模拟实验演示2、控制、控制F相同，探讨相同，探讨加速度加速度a与与m的关系

7、的关系可以借助图象，用横轴表示拉力，用纵轴表示加速度，通过采集数据作a-F图象。如加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线，就说明a与F成正比.实验数据的分析：设计一个表格，把同一物体在不同力的作用下的加速度填在表中。为了更直观地判断加速度a与力F的数量关系，我们以以为纵坐标、F为横坐标，根据各组数据在坐标系中描点。如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比，如果不是这样，则需进一步分析。分组实验，实验数据并输人计算机。(用Excel表格处理数据)得出结论:aF2保持拉力不变，研究a与m的关系实验的基本思路：保持物体所受的力相同，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的

8、关系。实验数据的分析：设计第二个表格，把不同物体在相同力的作用下的加速度填在表中。根据我们的经验，在相同力的作用下，质量越大，加速度a越小。这可能是“a与m成反比”，但也可能是“以与 成反比”，甚至是更复杂的关系。我们从最简单的情况人手，检验是否“a与m成反比”。在数据处理上要用到下面的技巧。2m“a与m成反比”实际上就是“a与1/m成正比”，如果以a为纵坐标、1/m为横坐标建立坐标系，根据a-1/m图象是不是过原点的直线，就能判断加速度以是不是与质量m成反比。分组实验，实验数据输人计算机。(用Excel表格处理数据)得出结果:1am由实验结果得出结论由实验结果得出结论在这个实验中，我们根据日

9、常经验和观察到的事实，首先猜想物体的加速度与它所受的力及它的质量有最简单的关系，即加速度与力成正比、与质量成反比。aF1am如果这个猜想是正确的，那么，根据实验数据以a为纵坐标、F为横坐标和以a为纵坐标、1/m为横坐标作出的图象，都应该是过原点的直线但是实际情况往往不是这样，描出的点有些离散，并不是严格地位于某条直线上，用来拟合这些点的直线也并非准确地通变原点。这时我们会想，自然规律真的是aF、a1/m吗?如果经过多次实验，图象中的点都十分靠近某条直线，而这些直线又都十分接近原点，那么，实际的规律很可能就是这样的。实验结论：实验结论：Fama1（注意：这里的力指的是物体所受的（注意：这里的力指的是物体所受的合外力合外力）1、m一定，一定，加速度加速度a与与F的定量关系：的定量关系：2、F一定，一定，加速度加速度a与与m的定量关系的定量关系:小结：小结：1、力是物体产生加速度的原因、力是物体产生加速度的原因2、实验方法：控制变量法、实验方法：控制变量法3、实验结论：、实验结论：Fama11、认真复习本节内容！2、作业本P64-P66