探究加速度与力、质量的关系说课稿正式.ppt
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实验：
探究加速度与实验：
探究加速度与力、质量的关系力、质量的关系南充十一中：
李丽丽南充十一中：
李丽丽一、实验目的一、实验目的1.探究加速度与力的定量关系。
探究加速度与力的定量关系。
2.探究加速度与质量的定量关系。
探究加速度与质量的定量关系。
二、实验原理二、实验原理控制变量法：
在探究加速度与力、质量三者关控制变量法：
在探究加速度与力、质量三者关系时，先让其中一个量保持不变来探究其他两个量系时，先让其中一个量保持不变来探究其他两个量之间的关系。
之间的关系。
（1）
（1）探究加速度与力的关系的基本思路：
保持物探究加速度与力的关系的基本思路：
保持物体的质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速体的质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系。
度，分析加速度与力的关系。
（2）
（2）探究加速度与质量的关系的基本思路：
保持探究加速度与质量的关系的基本思路：
保持物体所受的力不变，测量不同质量的物体在该力作物体所受的力不变，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关系。
用下的加速度，分析加速度与质量的关系。
（3）（3）实验方案：
这个实验中需要测量的物理量有实验方案：
这个实验中需要测量的物理量有三个：
物体的加速度、物体所受的力、物体的质量。
三个：
物体的加速度、物体所受的力、物体的质量。
质量用天平测量，因此本实验要解决的主要问题是质量用天平测量，因此本实验要解决的主要问题是怎样测量加速度和物体所受的力。
怎样测量加速度和物体所受的力。
怎样测量怎样测量（或比较或比较）物体的加速度：
物体的加速度：
在运动物体上安装一条穿过打点计时器的纸带，根在运动物体上安装一条穿过打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度。
在这个实验中也据纸带上打出的点来测量加速度。
在这个实验中也可以测加速度与其他量之间的比例关系。
测量不同可以测加速度与其他量之间的比例关系。
测量不同情况下情况下（即不同受力、不同质量时即不同受力、不同质量时）物体加速度的比物体加速度的比值就可以了。
值就可以了。
怎样提供和测量物体所受的恒力：
怎样提供和测量物体所受的恒力：
设计的实验装置如图所示。
设计的实验装置如图所示。
平衡摩擦力平衡摩擦力纸带穿过打点计时器。
纸带穿过打点计时器。
a.a.为了消除摩擦为了消除摩擦力对小车的影响，力对小车的影响，可将木板无滑轮的一端稍微垫高可将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，一些，用小车的重力的分力来抵消它所受到的摩擦用小车的重力的分力来抵消它所受到的摩擦力，直到小车不挂重物时能在木板上匀速运动为止。
力，直到小车不挂重物时能在木板上匀速运动为止。
b.b.当挂上重物时，只要重当挂上重物时，只要重物的质量远小于小车的质物的质量远小于小车的质量量，那么我们可近似认为托盘和砝码所受的重力大，那么我们可近似认为托盘和砝码所受的重力大小等于小车所受的合力的大小。
增减盘中砝码的个小等于小车所受的合力的大小。
增减盘中砝码的个数可改变小车所受到的合力。
数可改变小车所受到的合力。
三、实验器材三、实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、低有定滑轮的长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平压交流电源、导线、天平（带有一套砝码带有一套砝码）、刻度尺。
、刻度尺。
四、四、实验步步骤
（1）用天平用天平测出小出小车和重物的和重物的质量分量分别为M0、m0，并把数，并把数值记录下来。
下来。
（2）按按图将将实验器材安装好器材安装好（小小车上不系上不系绳）。
（3）平衡摩擦力，把木板无滑平衡摩擦力，把木板无滑轮的一端下面的一端下面垫一一薄木板，反复移薄木板，反复移动其位置，直到打点其位置，直到打点计时器正常器正常工作后不挂重物的小工作后不挂重物的小车在斜面上做匀速直在斜面上做匀速直线运运动为止止（纸带上相上相邻点点间距相等距相等）。
（4）将重物通将重物通过细绳系在小系在小车上，接通上，接通电源放开小源放开小车，用用纸带记录小小车的运的运动情况；取下情况；取下纸带并在并在纸带上上标上号上号码及此及此时所挂重物的重力所挂重物的重力m0g。
（5）保持小保持小车的的质量不量不变，改，改变所挂重物的重力，重所挂重物的重力，重复步复步骤（4），多做几次，多做几次实验，每次小，每次小车从同一位置从同一位置释放，并放，并记录好相好相应纸带及重物的重力及重物的重力m1g、m2g、（6）保持小保持小车所受合外力不所受合外力不变，在小，在小车上加放砝上加放砝码，并并测出小出小车与所放砝与所放砝码的的总质量量M1，接通，接通电源，放源，放开小开小车用用纸带记录小小车的运的运动情况，取下情况，取下纸带并在并在纸带上上标上号上号码。
（7）继续在小在小车上加放砝上加放砝码，重复步，重复步骤（6），多做几，多做几次次实验，在每次得到的，在每次得到的纸带上上标上号上号码。
五、数据五、数据处理理
（1）在每条在每条纸带上上选取一段比取一段比较理想的部分，理想的部分，计算出加速度算出加速度a。
（2）当小当小车质量量M不不变时，将每次，将每次测出的小出的小车受受到的合外力到的合外力F和相和相应的加速度的加速度a的的值填入下表。
填入下表。
表表1：
M不不变，加速度，加速度a与受力的关系与受力的关系实验次数次数n小小车受力受力F/N加速度加速度a/（ms2）12345（3）当小当小车所受合外力不所受合外力不变时，将每次，将每次测量的小量的小车质量量M和加速度和加速度a的的值填入下表。
填入下表。
表表2：
F不不变，加速度与，加速度与质量的关系量的关系实验次数次数n小小车质量量M/kg加速度加速度a/（ms2）12345（5）分析分析（a）、（b）、（c）三个三个图像，得出像，得出结论。
六、注意事六、注意事项
（1）平衡摩擦力平衡摩擦力时不要挂重物，整个不要挂重物，整个实验平平衡了摩擦力后，不管以后是改衡了摩擦力后，不管以后是改变盘和砝和砝码的的质量量还是改是改变小小车及砝及砝码的的质量，都不需要重新量，都不需要重新平衡摩擦力。
平衡摩擦力。
（2）实验中必中必须满足小足小车和砝和砝码的的总质量量远大于小大于小盘和砝和砝码的的总质量。
量。
（3）每次每次释放小放小车时，小，小车应靠近打点靠近打点计时器并且先接通器并且先接通电源再放小源再放小车，当小，当小车靠近滑靠近滑轮时用手按住小用手按住小车。
（4）各各纸带上的加速度上的加速度a，都，都应是是该纸带上的平上的平均加速度。
均加速度。
（5）作作图像像时，要使尽可能多的点在所作直，要使尽可能多的点在所作直线上，上，不在直不在直线上的点上的点应尽可能尽可能对称分布在所作直称分布在所作直线两两侧。
离直。
离直线较远的点是的点是错误数据，可舍去不数据，可舍去不予考予考虑。
七、误差分析七、误差分析
（1）
（1）在实验中，我们认为钩码的重力就等在实验中，我们认为钩码的重力就等于小车所受的合力。
但这是有误差的，只有在于小车所受的合力。
但这是有误差的，只有在小车质量比较大，钩码重力比较小，且长木板小车质量比较大，钩码重力比较小，且长木板合理倾斜的情况下，实验结果才比较理想。
合理倾斜的情况下，实验结果才比较理想。
（2）
（2）质量测量、长度测量中也存在偶然误质量测量、长度测量中也存在偶然误差，可通过多次测量取平均值的方法来减小误差，可通过多次测量取平均值的方法来减小误差。
差。
（3）（3）平衡摩擦力不准而造成误差。
平衡摩擦力不准而造成误差。
（4）（4）描点作图时存在误差。
描点作图时存在误差。
其它实验方案其它实验方案11：
设计对比实验：
设计对比实验
（一）实验方案原理
（一）实验方案原理x1x2F1F2在相同的时间内，两小车移在相同的时间内，两小车移动的距离分别为动的距离分别为:
a1/a2=x1/x2测量出测量出x1、x21.控制控制m不变，探究不变，探究a与与F的关系。
的关系。
2.同理，控制同理，控制F相同，探究相同，探究a与与m的关系。
的关系。
保持物体的保持物体的质量不变质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速，测量物体在不同的力作用下的加速度，分析加速度与力的关系度，分析加速度与力的关系小车质量小车质量M=g，车上砝码质量，车上砝码质量m=g，小盘质量，小盘质量M=g次次数数小车小车1小车小车212345位移位移x1/cm位移位移x2/cm（M+m2）（表示表示F2大小大小）盘中砝码盘中砝码m23000105020304060盘中砝码盘中砝码m1（M+m1）（表示表示F1大小大小）70F2/F1x2/x1O次次数数1234x2x1F2F1结论：
结论：
m一定时，一定时，aFaFa1a2保持物体所受的保持物体所受的力相同力相同，测量不同质量的物体在该力作用，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关系下的加速度，分析加速度与质量的关系小车质量小车质量M=g，小盘质量，小盘质量m=g，盘中砝码质量，盘中砝码质量M=g次次数数小车小车1小车小车212345位移位移x1/cm位移位移x2/cmM+m2车上砝码车上砝码m230065010050150200250车上砝码车上砝码m1M+m1300小车小车1质量质量M1小车小车2质量质量M2x2/x1O次次数数1234M2/M1x2x1M2M1M1/M2M1M2a1a2x2/x1Om1a结论：
结论：
F一定时，一定时，a1/m其它方案其它方案2：
用气用气垫导轨探究加速度与力、探究加速度与力、质量的关系量的关系
（1）实验设计：
让滑滑块在砝在砝码拉力的作用下做加速运拉力的作用下做加速运动，记录下滑下滑块通通过光光电门的速度、砝的速度、砝码的的质量、两量、两光光电门间的距离。
的距离。
保持滑保持滑块质量不量不变，通，通过增加增加（或减少或减少）砝砝码的数量来改的数量来改变拉力的大小。
重复拉力的大小。
重复实验3次。
次。
（3）数据的分析：
数据的分析：
设计实验表格，将滑表格，将滑块质量不量不变时的的实验数据数据记入表格并入表格并进行分析。
行分析。
砝砝码的的质量量m/kg滑滑块所所受拉力受拉力大小的大小的近似近似值F/N滑滑块通通过光光电门1的速度的速度v1/（ms1）滑滑块通通过光光电门2的速度的速度v2/（ms1）两光两光电门间的的距离距离x/m滑滑块加速度加速度的的计算算值a/（ms2）我我们认为砝砝码的重力等于滑的重力等于滑块所受到的拉力，所受到的拉力，但但这是有条件的，即滑是有条件的，即滑块的的质量比砝量比砝码的的质量大量大得多，滑得多，滑块的加速度不能太大。
的加速度不能太大。
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