高中物理第三章牛顿运动定律3.2探究加速度与力质量的关系省公开课一等奖新名师优质课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,返回,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三章,第,2,节,了解,教材新知,把握,热点考向,考向一,考向二,应用,创新演练,随堂基础巩固,1/31,2/31,3/31,4/31,一、试验目标,(1),学会用控制变量法探究物理规律。,(2),探究加速度与力、质量关系。,二、试验原理,1,影响物体加速度原因,物体质量相同时，受到合外力越大，加速度越大；受到合外力越小，加速度越小。,物体所受合外力一定时，质量大物体加速度小，质量小物体加速度大。,5/31,2,F,与,a,求法,F,求法：小车质量越大，则小车所受拉力越靠近砝码重力。,a,求法：在小车上连接纸带，利用打点计时器在纸带上打点统计小车运动情况，经过测量纸带上点迹求出加速度大小。,6/31,3,探究法,控制变量法,加速度,a,和质量,m,、外力,F,都相关系。研究它们之间关系时，先保持质量不变，测量物体在不一样力作用下加速度，分析加速度与力关系；再保持物体所受外力不变，测量不一样质量物体在该力作用下加速度，分析加速度与质量关系。这种先控制一些参量不变，研究另两个参量之间改变关系方法叫控制变量法。,7/31,三、试验器材,砝码，一端有定滑轮长木板，细绳，纸带，导线，夹子，小盘，天平，小车，打点计时器，交流电源，刻度尺。,8/31,四、试验步骤,(1),用天平测出小车和小盘,(,包含其中砝码,),质量分别为,M,0,、,m,0,，并把数值统计下来。,(2),按图,3,2,1,所表示将试验器材安装好,(,小车上不系绳,),。,图,3,2,1,9/31,(3),把长木板无滑轮一端下面垫一薄木板，以平衡摩擦力。,(4),将小盘经过细绳系在小车上，接通电源放开小车，用纸带统计小车运动情况；取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂小盘重力,m,0,g,。,(5),保持小车质量不变，改变小盘,(,包含其中砝码,),质量重复步骤,(4),多做几次试验。每次小车从同一位置释放，并统计好对应纸带。,10/31,(6),保持小车所受协力不变，在小车上加砝码，并测出小车和放上砝码后总质量,M,1,，接通电源放开小车，用纸带统计小车运动情况，取下纸带并在纸带上标上号码。,(7),继续在小车上加放砝码，重复步骤,(6),，多做几次试验，并统计好对应纸带。,11/31,五、数据处理,(1),把小车在不一样力作用下产生加速度填在下表中：,试验次数,加速度,a,/(ms,2,),小车受力,F,/N,1,2,3,4,12/31,图,3,2,2,由以上数据画出它,a,F,关系图像如图,3,2,2,所表示。,经过,a,F,关系图像，我们能够得出小车加速度,a,与力,F,成正比。,13/31,(2),把不一样质量小车在相同力作用下产生加速度填在下表中：,试验次数,加速度,a,/(ms,2,),小车质量,M,/kg,1,2,3,4,14/31,图,3,2,3,15/31,六、注意事项,(1),平衡摩擦力时不要挂重物，整个试验平衡了摩擦力后，不论以后是改变盘和砝码质量还是改变小车及砝码质量，都不需要重新平衡摩擦力。,(2),试验中必须满足小车和砝码质量远大于小盘和砝码总质量。只有如此，砝码和小盘总重力才可视为与小车受到拉力相等。,16/31,(3),各纸带上加速度都应是该纸带上平均加速度。,(4),作图像时，要使尽可能多点在所作直线上，不在直线上点应尽可能地对称分布在所作直线两侧。离直线较远点是错误数据，可舍去不予考虑。,(5),小车应靠近打点计时器，且先接通电源再放手。,17/31,七、误差分析,(1),质量测量、纸带上打点计时器打点间隔距离测量、细绳或纸带不与木板平行等都会造成误差。,(2),因试验原理不完善造成误差。本试验中用小盘及砝码总重力代替小车受到拉力,(,实际上小车受到拉力要小于小盘及砝码总重力,),，存在系统误差。小盘及砝码总质量越靠近小车质量，误差就越大；反之，小盘及砝码总质量越小于小车质量，误差就越小。,(3),平衡摩擦力不准造成误差。,18/31,19/31,对试验原理和步骤了解,例,1,用如图,3,2,4,所表示装置研究,在作用力,F,一定时，小车加速度,a,与小,车质量,M,关系，某位同学设计试验,步骤以下：,A,用天平称出小车和小盘质量；,B,按图安装好试验器材；,C,把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小盘；,图,3,2,4,20/31,D,将电火花打点计时器接在,220 V,电压直流电源上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；,E,保持小盘及盘内砝码质量不变，增加小车上砝码个数，并统计每次增加后,M,值，重复上述试验；,F,分析每条纸带，测量并计算出加速度值；,G,作,a,M,关系图像，并由图像确定,a,、,M,关系。,21/31,(1),该同学遗漏主要试验步骤是,_,，该步骤应排在,_,步试验之后。,(2),在上述步骤中，有错误是,_,，应把,_,改为,_,。,(3),在上述步骤中，处理不恰当是,_,，应把,_,改为,_,。,22/31,23/31,24/31,用图像法处理试验数据,例,2,“,探究加速度与物体质量、物体受力关系,”,试验装置如图,3,2,5,甲所表示。,图,3,2,5,25/31,(1),在平衡小车与桌面之间摩擦力过程中，打出了一条纸带如图乙所表示。打点计时器打点时间间隔为,0.02 s,。从比较清楚点起，每,5,个点取一个计数点，量出相邻计数点之间距离。该小车加速度,a,_m/s,2,。,(,结果保留两位有效数字,),26/31,(2),平衡摩擦力后，将,5,个相同砝码都放在小车上。挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车加速度。小车加速度,a,与砝码盘中砝码总重力,F,试验数据以下表：,砝码盘中砝码总重力,F,(N),0.196,0.392,0.588,0.784,0.980,加速度,a,(ms,2,),0.69,1.18,1.66,2.18,2.70,27/31,请依据试验数据在图,3,2,6,中作出,a,F,关系图像。,图,3,2,6,(3),依据提供试验数据作出,a,F,图线不经过原点。,请说明主要原因。,28/31,29/31,(2),依据所给数据描点，作出图像如图所表示。,(3),小车、砝码盘和砝码组成系统所受合外力为砝码盘和砝码总重力，而表中数据漏计了砝码盘重力，造成协力,F,测量值小于真实值，,a,F,图像不过原点。,30/31,答案,(1)0.16(0.15,也算对,),(2),看法析图,(3),未计入砝码盘重力,31/31,