第2节《实验：探究加速度与力、质量的关系》课件

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1、. . . 金太阳好教育云平台 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律第二节第二节 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. . . 利用视频利用视频动漫定性实验动漫定性实验，说明用同样大小的力推不同质量，说明用同样大小的力推不同质量荡秋千的人，摆动幅度不同；用不同的力推同一人，摆动幅度也荡秋千的人，摆动幅度不同；用不同的力推同一人，摆动幅度也不同，说明加速度与力、质量都有关系。那么，加速度与力、质不同，说明加速度与力、质量都有关系。那么，加速度与力、质量有什么关系呢？本节课我们通过实验来探究加速度与力、质量量有什么关系呢？本节课我们通过实验来探究加速度与力、质量的

2、关系。导入新课。的关系。导入新课。 关于实验的基本思路，学生在初中已很清楚，本节课设计了让关于实验的基本思路，学生在初中已很清楚，本节课设计了让学生结合自身的生活经验和一些常识，对加速度与力、质量之间学生结合自身的生活经验和一些常识，对加速度与力、质量之间的定量关系进行合理的猜想。这与实验数据的处理直接相关。设的定量关系进行合理的猜想。这与实验数据的处理直接相关。设计合理的实验方案，控制变量方法的应用，实验数据的处理是本计合理的实验方案，控制变量方法的应用，实验数据的处理是本章的重点，课件设计时重点进行了考查，怎样测量（或比较）物章的重点，课件设计时重点进行了考查，怎样测量（或比较）物体的加速

3、度，怎样提供和测量物体所受的合外力是本节学生理解体的加速度，怎样提供和测量物体所受的合外力是本节学生理解的的难点。通过讲解和习题训练，加深学生的理解。最后，再设的的难点。通过讲解和习题训练，加深学生的理解。最后，再设计计4个课堂检测题，来检测学生掌握的情况，发现存在的问题。个课堂检测题，来检测学生掌握的情况，发现存在的问题。. . . 1. 理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。理解探究加速度与力、质量的关系的合理性和必要性。2. 理解实验思路的合理性，以及用图像处理实验数据的有效性。理解实验思路的合理性，以及用图像处理实验数据的有效性。3. 体验如何平衡摩擦阻力、减小实验系统误差的

4、操作方法。体验如何平衡摩擦阻力、减小实验系统误差的操作方法。4. 体会整个探究过程的科学严谨和合理性。体会整个探究过程的科学严谨和合理性。学习重点：学习重点：1. 控制变量法的使用。控制变量法的使用。2. 如何提出实验方案并使实验方案合理可行。如何提出实验方案并使实验方案合理可行。3. 实验数据的分析与处理。实验数据的分析与处理。学习难点：学习难点：1. 如何提出实验方案并使实验方案合理可行。如何提出实验方案并使实验方案合理可行。2. 实验数据的分析与处理。实验数据的分析与处理。 . . . 1. 播放素材播放素材视频视频动漫定性实验动漫定性实验的内容。的内容。2. 用用同样大小的力推不同质量

5、的荡秋千的人，摆动幅度不同；用同样大小的力推不同质量的荡秋千的人，摆动幅度不同；用不同大小的力推同一荡秋千的人，摆动幅度不同。那么，力、质不同大小的力推同一荡秋千的人，摆动幅度不同。那么，力、质量、加速度三者有什么关系呢？本节课我们就通过实验来研究加量、加速度三者有什么关系呢？本节课我们就通过实验来研究加速度与力、质量的关系。速度与力、质量的关系。http:/ . . 复习复习回顾回顾1. 速度速度是描述物体运动状态的是描述物体运动状态的物理量；物理量；加速度加速度是描述物是描述物体运动状态变化快慢的体运动状态变化快慢的物理量。物理量。3. 加速度加速度的大小与物体的大小与物体受力大小受力大小

6、有关。有关。加速度的大小与物体的加速度的大小与物体的质量大小质量大小有关。有关。2. 牛顿第一定律牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止止状态，除非状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。即作用在它上面的力迫使它改变这种状态。即力是产生加速度的原因。力是产生加速度的原因。. . . 1. 探究探究加速度与力的定量关系。加速度与力的定量关系。2. 探究探究加速度与质量的定量关系。加速度与质量的定量关系。采用控制变量采用控制变量法法1. 当当质量一定时，研究加速度与合外力的质量一定时，研究加速度与合外力的关系关系 aF合合。2. 当当力一定时，

7、研究加速度与质量的力一定时，研究加速度与质量的关系关系 a1/m。. . . mF1mF2F1 F2m2Fm1 m2m1F结论：结论：当物体质量一定当物体质量一定时，物体的加速度随着时，物体的加速度随着力的增大而增大力的增大而增大。结论：结论：当力的大小一定当力的大小一定时，物体的加速度随着时，物体的加速度随着质量的增大而减小质量的增大而减小。注意：这里的力指的是物体所受的合外力注意：这里的力指的是物体所受的合外力控制变量法控制变量法. . . 明确几个问题明确几个问题: :2. 如何如何由实验得出由实验得出结论结论 ? 1. 怎么怎么设计这个设计这个实验实验 ?测量测量哪些哪些量量 ?怎么测

8、量怎么测量 ? a、F、m 求出物体求出物体所受所受的合力的合力m：a:F:天平天平？数据处理数据处理m 不变不变时，时，a 与与 F 关系关系F 不变不变时，时，a 与与 m 关系关系. . . 实验方案一：测实验方案一：测加速度法加速度法实验方案二：设计对比实验实验方案二：设计对比实验. . . 钩码钩码纸带纸带打点打点计时器计时器小车小车小车小车:打点计时器打点计时器: 测量测量小车运动过程中的加速度小车运动过程中的加速度钩钩码：重力码：重力提供拉力提供拉力研究研究对象，可用对象，可用天平称其质量天平称其质量合力合力 F = ?GFNFf一一、测测加速度法加速度法（一一）实验装置）实验装

9、置. . . 1. 合合外力在什么时候等于线的拉力？外力在什么时候等于线的拉力？2. 线线的拉力在什么时候等于钩码的重力？的拉力在什么时候等于钩码的重力？平衡摩擦力平衡摩擦力：将：将长木板平放在实验桌上，在长木板的不带定滑长木板平放在实验桌上，在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动薄木板的位置，直至小车在斜面上运动时以保持匀速运动状态，这时小车在斜面上运动时以保持匀速运动状态，这时小车受到小车受到的的摩摩擦力擦力(包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车之后所拖纸带的摩擦力包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车之后所拖纸带的摩擦力

10、)恰好恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡。力平衡。理论计算表明：在钩码质量远小于小车质量时，线的拉力近似理论计算表明：在钩码质量远小于小车质量时，线的拉力近似等于钩码的重力。等于钩码的重力。. . . （二）实验步骤（二）实验步骤1. 用用天平测出小车的质量。天平测出小车的质量。2. 安装安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿过穿过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。3. 控制控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（

11、钩码质钩码质量量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，测出一组数据。测出一组数据。4. 改变改变钩码质量，多测几组数据。钩码质量，多测几组数据。5. 控制控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。. . . F Na/ms -20.150.300.450.600.750 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5当小当小车质车质量不量不变时变时次数次数F/Na/m s -2123450.10 0.1460.20 0.3020.30 0.4280.40 0.5920.50 0.7511. 探究探究加速度与