4.2加速度与力、质量之间的关系 课件 -2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

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高一—粤教版—物理—第四单元 加速度与力、质量之间的关系 基础知识回顾 一、牛顿第一定律 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 加速度 力 加速中的高铁 绕地运动的月球 放两个物体运动状态改变的情景，强调物体因为受力所以运动状态才发生改变；但影响加速度的是否只有力？ 思考：除了合外力，影响加速度的因素还有哪些？ 物体的质量 影响加速度的因素 定性关系： 影响加速度的因素 当质量M相同，加速度a随合外力F增大而增大． 当合外力F相同，加速度a随质量M增大而减小． ——控制变量法 实验研究方法 ①保持物体质量M一定，研究加速度a和合外力F的关系 ②保持合外力F一定，研究加速度a和物体质量M的关系 探究a 与F、m 的定量关系 设计实验： 1、实验中如何产生恒定加速度？ 2、如何改变和测量a？ 3、如何改变和测量物体质量M？ 4、如何改变和测量合外力F？ M mg t=5T=0.1s T=0.02s 探究a 与F、m 的定量关系 回顾纸带计算加速度的方法 2、如何改变和测量a？ 逐差法： 探究a 与F、m 的定量关系 天平 3、如何改变和测量物体质量M？ 探究a 与F、m 的定量关系 4、如何改变和测量合外力F？ G FN T f 满足盘和砝码总质量远小于小车质量，可以把盘和砝码总重力当成拉力 利用重力的分力平衡摩擦力 T≠mg 设计装置： T a m M 探究a 与F、m 的定量关系 ——控制变量法 实验研究方法 ①保持物体质量M一定，研究加速度a和合外力F的关系 ②保持合外力F一定，研究加速度a和物体质量M的关系 实验装置： ①保持质量M不变，研究加速度a和合外力F的关系 探究a 与F、m 的定量关系 探究a 与F、m 的定量关系 ①保持质量M不变，研究加速度a和合外力F的关系 探究a 与F、m 的定量关系 ①保持质量M不变，研究加速度a和合外力F的关系 结论：质量 M 一定时，加速度 a与力 F 成正比． ②保持合外力F一定时，研究加速度a 和质量M 的关系 探究a 与F、m 的定量关系 ②保持合外力F一定时，研究加速度a 和质量M 的关系 探究a 与F、m 的定量关系 ②保持合外力F一定时，研究加速度a 和质量M 的关系 探究a 与F、m 的定量关系 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 能否确定关系？ 猜想a 和M成反比 则a 和1/M成正比 ②保持合外力F一定时，研究加速度a 和质量M 的关系 探究a 与F、m 的定量关系 结论：力 F 一定时，加速度 a与质量M 成反比． 小结 m M ——控制变量法 实验研究方法 实验装置： 当力 F 一定时，加速度 a与质量M 成反比． 当质量 M 一定时，加速度 a与力 F 成正比． 习题讲解 m<<M 习题讲解 B 习题讲解 平衡摩擦力过度 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 [例1] 在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出。 （1）当M与m的大小关系满足_______时，才可以认为细线对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的总重力。 [例1] 在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出。 （2）一组同学在保持盘及盘中的砝码质量一定的情况下，探究加速度与小车质量的关系，以下做法正确的是_________。 A．平衡摩擦力，应将盘及盘中的砝码用细线绕过定滑轮系在小车上 B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源 [例1] 在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时，采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出。 （3）在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，两位同学得到的a-F关系图像分别如图甲、乙所示（a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力），其原因分别是： 甲图：___________； 乙图：___________。 $