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探究加速度与力、 质量的关系,点此播放教学视频,问题,物体运动状态变化的快慢和什么有关?,1、质量,2、受力,例如:一般小汽车从静止加速到100km/h,只需十几秒的时间,而满载的货车加速就慢的多。,例如:竞赛用的小汽车,质量不很大,却安装着强大的发动机,可以获得很大的加速度。,m,m,F1,F2,m1,m2,F,F,F1F2,m1m2,定性讨论1,定性讨论2,理 论 推 理,点此播放教学视频,结论:当物体质量一定时,物体的加速度应该随着力的增大而增大。,讨论:物体质量一定,受力不同, 加速度有什么不同,点此播放教学视频,结论:当力大小相同时,物体的质量越大,运动状态越难以改变,所以质量越大,加速度越小。,注意:这里的力指的是物体所受的合外力。,讨论:力大小相同,作用在不同质量的 物体上,物体加速度有什么不同?,点此播放教学视频,总结:影响加速度的因素有哪些?,1、合外力 2、质 量,点此播放教学视频,猜想:,物体的加速度与力、质量有什么定量关系?,实验的基本思路是什么呢?,点此播放教学视频,控制变量法,“a”与“F”、“m” 二个物理量均有关系, 应该从何处入手呢?,实验的探究思路确定为两个方面: 一是保证质量不变,探究加速度与外力的关系; 二是保证外力不变,探究加速度与质量的关系。,一、研究方法,实 验 探 究,点此播放教学视频,思考,质量、力与加速度分别如何测量?,质 量 天平,恒 力 ?,加速度 ?,点此播放教学视频,方案一:小车、打点计时器、纸带、长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平,研究小 车运动。从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a。,砝码,小车,打点计时器,纸带,实验方案,点此播放教学视频,方案二:,课本上参考案例中的实验方案,由于两小同时启动、同时停止,故运动时间相同,点此播放教学视频,方案二:两小车对比,砝码 F1,参照小车m,实验小车m,砝码 F2,怎样提供并测量物体所受的恒力?,思考,1、平衡摩擦:使小车在不放砝码时近似做匀速 直线运动。 2、桶和砝码的质量要比小车的质量小很多。,方案三:利用气垫导道,该方案仪器精密,是很好的方案,测量结果 精确,但中学一般没有这种仪器。,点此播放教学视频,图 1 : 气垫导轨装置,点此播放教学视频,利用气垫导轨来探究加速度与力、质量的关系,1.摆放好实验装置,平衡摩擦力。 2.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码,将车拉到打点计时器附近。 3.打开打点计时器电源,再释放小车,得到纸带,并在纸带上计下钩码重量。 4.改变钩码的重量,重复以上的步骤2-3多次。 5.设计表格,记录实验数据。,实验步骤,实验方案一,点此播放教学视频,数据处理,保持物体的质量不变,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:,图表法,点此播放教学视频,点此播放教学视频,探究加速度与力的关系,实验结论:当物体质量一定时,加速度与力成正比。,点此播放教学视频,探究二:加速度与质量的关系,保持物体的受力F不变,改变小车的质量,分析不同质量的小车在相同的力的作用下,加速度与质量的关系。(实验前已测出小车净重196.8g),点此播放教学视频,保持物体受力不变,点此播放教学视频,教师点评: 1、实验数据处理最好运用图表、图线及拟合线性方程。 2、应灵活运用数学工具处理非线性关系的数据。如变 a-m 图象为 a1/m 图象,即“变曲为直”。,探究实验二的总结与点评,当外力F一定时, 物体的加速度与其质量成反比, 即:,点此播放教学视频,实验后反思总结,一.平衡摩擦力时,不把悬挂重物用细绳通过定滑轮系在小车上,即不对小车施加拉力。在木板无滑轮的一端下面垫一薄木块,反复移动其位置,直到拖在小车后面的纸带上打出的点距均匀为止。,二.实验时,应先接通电源,待打点计时器工作稳定后再放开小车,三.实验要求重物的质量远小于小车的质量,因为只有这样,细绳对小车的拉力才近似等于重物的重力。,点此播放教学视频,一句话,物理学的规律不是通过有限的几个实验“归纳”出来的,本节实验只是让我们对于自然规律的探究有所体验。,有了这样的认识,就大可不必因为数据与书本不一致而苦恼,更不能随意更改记录去“凑数”,也许,这样的差异孕育着新的发现,或至少能检验出你的错误。我们的责任是忠实地记录一切原始数据,点此播放教学视频,点此播放教学视频,
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