2012高一物理课件 4.2 影响加速度的因素 7(粤教版必修1)
粤教版物理必修一第四章第二节《影响加速度的因素》课件
变成0) ③横传过来的足球被运动员头球一摆进入球门,运动方
向发生改变(速度方向发生改变)
★力是使物体产生加速度的原因 力是改变物体运动状态的原因
第二节 影响加速度的因素
经验1：用大小不同的力推同一辆车，速度改变的快慢是不同的
经验2：用同样的力推空车和推满载的车，速度改变的快慢也不同
猜想 影响物体加速度的因素有哪些呢？
★影响物体的加速度的因素可能是：
①物体的质量m。 ②物体受到的合外力F。
【实验方法】 ——控制变量法
1.控制质量m不变，探究加速度a与合外力F的关系； 2.控制合外力F 不变，探究加速度a与质量m的关系；
实验与探究
【问题】 1.在如下装置中，小车从静止释放，作何种运动？ 2.要测定小车的加速度，必须首先测定哪些物理量？ 3.设计怎样一个表格来记录实验数据？
动画
实验结论
（1）小车质量M不变时: 小车的加速度a 与 小车受到的合外力F合成正比。
即：
a F合
（2）小车受到的合外力F合不变时： 小车的加速度a 与 小车自身质量M 成反比。
２．物体运动状态的改变是指： B
A．质量的改变
B．速度的改变
C．体积的改变
D．位移的改变
３．在下列情况下物体的运动状态，没有发生改变
的是： Ｃ
A.在天空中盘旋的飞机
B.地球绕太阳公转
C.火车在笔直的铁轨上匀速前进
D.抛出后的粉笔
复习加速度
1.复习加速度的定义,物理意义,公式,方向. 2.实例例分析: ①足球运动对静止的足球施加了力的作用后,由静止变
(3) F合随时间改变,a也随时间改变
物理：4.2-4.3《影响加速度的因素》课件(粤教版必修1)
平衡摩擦力时， 不应挂托盘， 但应带纸带运动， 解析 平衡摩擦力时，不应挂托盘，但应带纸带运动， 所以 A 错，D 对；实验中要求始终保持小车和砝码的 质量远远大于托盘和砝码的质量，所以 B 不正确；同 不正确； 质量远远大于托盘和砝码的质量， 也不正确． 时 C 也不正确．
答案 D
二、实验操作问题 典例 2 用如图 1 所示的装置研究在 一定时， 作用力 F 一定时，小车的加速度 a 的关系， 与小车质量 m 的关系，某位同学设 计的实验步骤如下： 计的实验步骤如下： B．按图装好实验器材； ．按图装好实验器材； C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶； ．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶； D． ． 将电磁打点计时器接在 6 V 电压的蓄电池上， 电压的蓄电池上， 接 通电源，放开小车， 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； 系列点，并在纸带上标明小车质量；
三、数据处理和误差分析 典例3 典例 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合 某同学设计了一个探究加速度 与物体所受合 及质量m关系的实验 所示， 力F及质量 关系的实验，如图 所示，图甲为实验 及质量 关系的实验，如图2所示 装置简图(交流电的频率为 装置简图 交流电的频率为50 Hz)． 交流电的频率为 ．
粤教版物理必修一课件4.2、3影响加速度的因素探究加速度与力、质量的定量关系
5.(2011·潍坊高一检测)为了探究加速度与力的关系，使 用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光 电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门 时，光束被遮挡的时间Δ t1、Δ t2都可以被测量并记录，滑 行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽 度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列 问题：
1.在探究加速度与力、质量的定量关系的实验中，为什么
可用相同时间内的位移之比表示加速度之比？
提示：在本探究实验中，小车做初速度为0的匀加速直线
运动.由匀加速直线运动的位移公式s=v0t+
1 2
at2，式
中v0=0，运动时间t相等，故有a∝s，即 s1 = a1 , 可用两
s2 a2
车的位移之比表示加速度之比.
高中物理课件
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1.分析教材P81图4-2-1、图4-2-2能得到什么结论? 提示：影响物体运动加速度的因素:①物体所受的合外力, 包括大小和方向.②物体的质量.
2.分析P81实验与探究，加速度与什么因素有关的定性结论 是什么?所用科学方法是什么? 提示：所用科学方法叫控制变量法,实验结论是在保持质量 不变的情况下,合外力越大,加速度越大,在保持合外力不变 的情况下,质量越大,加速度越小.
【解析】选C.打点计时器需要的是低压交流电源，A错误； 如果用钩码代替装有沙子的小桶进行实验，不利于调节拉 力的大小，B错误；实验中处理图象，一般都是尽量“化曲 为直”，这样更容易判断问题，C正确；小车运动过程中受 的阻力是永远存在的，无法使之为零，故D项错误.
M关系的有关数据记录在表二中. (1)作出a-F图象与a- 1 图象.
M
(2)由图象可得出什么结论?
高中物理第四章第二节影响加速度的因素知识探讨素材粤教版必修1
影响加速度的因素合作与讨论如果你坐在一辆以恒定的牵引力正在加速启动的卡车上，突然车上一个很重的货物从车尾掉下来，如果不考虑司机听到声音和从观后镜看到货物，你能否知道货物已掉了？我的思路：开始时物体的加速度情况，货物掉下车之后，车的加速度怎样变，这个变化体现为车的运动怎样变化？ 思路分析1．本节主要是实验方法、原理的教学，并通过学生定性的实验探究为下一节的定量研究作好准备． 2．首先要引导学生就影响加速度的因素大胆猜测、提出假设，并允许学生一边交流讨论，一边进行实验．使学生对影响加速度的因素有一个直观的认识．3．鼓励学生就自己的假设提出实验方案．条件允许时，挑选优秀方案交流．一定要让学生获得成功的快乐．4．让学生亲自作好实验，通过实验直接体会哪些因素影响加速度是本节的突破口． 相关链接实验计算加速度的两种方法的优劣分析实验计算加速度都认为逐差法好，本文的目的：从公式推导上揭示逐差法积累误差大，再从实际的误差原因分析，得出其平均值偏离真实值较大；用以往称赞逐差法的理由去否定逐差法，从而得出正确的比较优越的计算方法． 一、公式推导物体做初速度为v 0，加速度为a 的匀变速直线运动，由位移公式和速度公式，可推得： s 1＝v 0t ＋221at ，v 1＝v 0＋at 所以△s ＝s 2－s 1＝aT 2由逐差法得出 s 4－s 1＝（s 4－s 3）＋（s 3－s 2）＋（s 2－s 1）＝3aT2所以由逐差法得出a 1＝2143Ts s －，a 2＝2253T s s －，a 3＝2363T s s － 所以a ＝3321a a a ＋＋＝21234569)()(T s s s s s s ＋＋－＋＋ （1）逐差法又认为：利用△s ＝aT 2计算a ，则a 1＝212Ts s －，a 2＝223T s s －，a 3＝234T s s －，a 4＝245T s s －，a ＝256T s s － a ＝554321a a a a a ＋＋＋＋＝256453423125T s s s s s s s s s s －＋－＋－＋－＋－＝2165T s s － （2）所以，逐差法认为（1）式利用了s 1～s 6六个数据，而②式只利用了s 6和s 1两个数据，失去了多个数据，互相抵消，失去消除测量的偶然误差的作用，（1）式误差较小．对于理想的情况下，（1）、（2）两式并无多大差别．对于打点时产生的阻力，则打点越多而积累的迟滞影响越大．设打点时产生的平均阻力为f ，打点时与纸带的接触时间为t ，则每打一次点，产生的速度减小量为△v ，f ·t ＝m ·△v ．显然（1）式比（2）式复杂些．再将以上两式进行推导分析得到：由（1）得a 1＝2143Ts s －＝21223343T s s s s s s －＋－＋－＝21233T s s s ∆∆∆＋＋ 同理a 2＝22343T s s s ∆∆∆＋＋，a 3＝23453T s s s ∆∆∆＋＋ 所以a ＝2543219222T s s s s s ∆∆∆∆∆＋＋＋＋ ①由（2）得a 1＝212T s s －＝21T s ∆，a 2＝223T s s －＝22T s ∆ a 3＝234T s s －＝23T s ∆，a 4＝245T s s －＝24T s∆，a 5＝256T s s －＝25T s ∆a ＝2543215Ts s s s s ＋＋＋＋∆∆∆∆ ② 比较①和②两式，看到两式的本质形式仍是a ＝2Ts ∆由①得s ∆＝91（△s 1＋2△s 2＋2△s 3＋2△s 4＋△s 5） ③ 而由②得s ∆＝51（△s 1＋△s 2＋△s 3＋△s 4＋△s 5） ④ 显然，由④式得的平均位移差是偏重于中间段，按误差理论△s 3和△s 1、△s 5加权为3，△s 2和△s 4加权为2，误差的积累作用已可说从公式推导中揭示出来．从打点形成的迟滞影响，越到后面实验的各计时点的瞬时速度与理想值减小越多，要加权也没有任何理论在中间段加权3次．所以①式揭示了逐差法积累因素大，是人为采取方法不当造成的，属偶然误差范畴．而由④式则揭示了5段△s 是机会均等的，与①式比较则较合理些． 二、实际情况分析教材对（2）、②式采用1a ＝212Ts s －，没有类似于逐差法的命名，这里不妨给予简称为邻差法．邻差法采用公式是a ＝212Ts s －，下面分析该式的实际情况．对于s 1＝v 0t ＋221at ，s 2＝v 1t ＋221at 而言，s 2－s 1＝（v 1－v 0）T ，v 1和v 0为最接近的两个计数点“0、1”的瞬时速度，实验速度比理想的真实速度小n ．△v 值（设“0”点之前打了n 次点），v 1的实验速度比理想的真实速度小（n ＋5）△v 的值，与打点时间、运动时间都相同，速度值又最贴近，双方都由于打点迟滞影响了一些位移，所以实验差值s 2－s 1＝（v 1－v 0）T 只比理想的真实值小5·△v ·T ，这是实验的系统误差．按上述分析可见a 2＝223T s s －……a 5＝256T s s －，各 段△s 差值都比相应的理想真实值小5·△v ·T ．考虑实验时一些偶然误差，必然△s 1≈△s 2≈△s 3≈△s 4≈△s 5，△s ＝（v 1－v 0）T ，恰好消除了“0”点之前的迟滞影响，用③式计算是合理的．对于（1）式而言，a 1＝2143Ts s －，由于打点的迟滞影响，s 4段位移值必然比理想的值s 4差距较大，而原式是由理想情况推导出来的（不计打点的阻力），所以（1）式推导出a ＝2143T ss －，没有a ＝2132Ts s －误差小．同样可推出a ＝212Tss －，由于积累和误差降到不可再降的最小限度，且消除了以前打点产生的积累误差．可见，实际情况分析也是（2）式比（1）式优越一些．三、用逐差法原有赞词去否定逐差法不论逐差法、还是邻差法，给定一条纸带求其运动加速度．必须先设定计数点，验证相邻段相等时间内位移之差是否近似相等（在误差范围内），这样在前提保证下才可用（1）式或（2）式计算a值．只有逐差法将6段s值都用到．逐差法原有赞词认为它可消除偶然误差，则邻差法式（2）如果s6，s1发生偏差则后果不堪设想．而邻差法（2）式正因为有上述前提作保证，且计数点是任取的（可以往前或往后一些选取第一点“0”，是随机的不可能有偏差太大，如果真的太大则前提△s不近似相等在误差范围内），也不能求a值；反之，根据①式推导，也可用同样理由反击逐差法，如果△s3＝s4－s3，s4和s3误差太大，则△s3加权3，则误差必然更大了．而（2）式a＝216 5T ss－，也正是在消除前后的积累误差，且在保证大前提基础上得到的简化公式．所以如果采用邻差法（2）式计算，则在大前提保证之下，不仅从理论上、实际情况下分析都具有比逐差法误差小的优点，且计算公式也简捷准确．知识总结1．在物理学中，研究三个物理量的关系时，要采取控制变量的方法来研究，即先确定一个量，然后去分析另外两个物理量的关系．这种方法在物理学的研究中有重要的应用，在学习中要注意体会．2．质量一定时，合外力大，物体的加速度大，合外力小，物体的加速度小；在合外力一定时，质量大，物体的加速度小，质量小物体的加速度大．3．讨论加速度变化时，一定要清楚有两个因素——质量和合外力会影响加速度的大小，所以，必须要采用控制变量的方法来讨论加速度的变化．2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假设法等，以下关于物理学史和所用物理学方法叙述正确的是（）A．卡文迪许巧妙地运用扭秤实验测出引力常量，采用了理想实验法B．牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月一地检验”，证实了万有引力定律的正确性C．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后用各小段的位移之和代表物体的位移，这里采用了微元法2．如图所示，有10块完全相同的长方体木板叠放在一起，每块木板的质量为100g，用手掌在这叠木板的两侧同时施加大小为F的水平压力，使木板悬空水平静止。
高中物理 影响加速度的因素课件 粤教版必修1
练习
1、物体的运动状态发生了改变，则： D
A、物体的惯性大小一定发生了改变
B、物体所受外力一定发生了改变
C、物体的加速度一定发生了改变 2D、、以物下体说的法速正度确一的定是发：生B了C改变 A、受合外力越大的物体，物体的运动状态改变越快
B、物体同时受到几个外力作用时，其运动状态可能保持不变
C、物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用
例题
2、下列哪些情况中体的位移大小变化
B、运动物体的速度大小变化
C、运动物体的速度方向变化 分析： D物、体运速动度物的体大的小位或移方方向向变变化化是物体运动状态改变的具体体现， 匀速直线运动的物体位移大小足在变化，但运动状态却不一定 会变，比如匀速直线运动。若运动物体位移方向发生了变化， 则意味着速度方向发生了变化。
四、加速度与物体质量的关系
研究加速度与质量的关系时，保持拉力（砝码质量）不变， 改变小车的质量，则系统的质量为小车质量加砝码质量，测量 系统的加速度。 物体所受合外力大小保持不变时，物体质量越大，其加速度 将越小，反之，物体质量越小，加速度将越大。
例题
1、下列叙述的各种情况中，物体运动状态不发生变化的 是：
D、物体的运动状态改变时，物体所受的外力也会随之发生变 化
五、小结
1、加速度的测量只能通过对时间、位移等间接测量计 算得出
2、当物体质量不变时，加速度的大小随所受合外力的变大 而变大、变小而变小。
3、当合外力一定时，物体的加速度大小随质量的增大而减 小；反之则增大。
A、竖直上抛的物体至最高点时
B、静止在加速行驶的汽车车箱里的物体
分C、析不：停地行进在摩擦力不计的水平冰面上的物体 D物、体站运在动匀状速态上变升化的指电的梯是中速的度人变化，是一个过程，考虑的是 某一瞬间与接下来的另一瞬间物体运动状态是否相同，若相同， 运动状态不变，否则就发生了变化。基于此，竖直上抛到最高 点的物体虽然此时速度为零，但因为加速度（即重力）的原因， 下一瞬间，速度不为零，因此物体在此位置时运动状态处在变 化之中，所以正确选项为CD。
高中物理第四章第二节影响加速度的因素知识探讨素材粤教版必修1
影响加速度的因素合作与讨论如果你坐在一辆以恒定的牵引力正在加速启动的卡车上，突然车上一个很重的货物从车尾掉下来，如果不考虑司机听到声音和从观后镜看到货物，你能否知道货物已掉了？我的思路：开始时物体的加速度情况，货物掉下车之后，车的加速度怎样变，这个变化体现为车的运动怎样变化？ 思路分析1．本节主要是实验方法、原理的教学，并通过学生定性的实验探究为下一节的定量研究作好准备． 2．首先要引导学生就影响加速度的因素大胆猜测、提出假设，并允许学生一边交流讨论，一边进行实验．使学生对影响加速度的因素有一个直观的认识．3．鼓励学生就自己的假设提出实验方案．条件允许时，挑选优秀方案交流．一定要让学生获得成功的快乐．4．让学生亲自作好实验，通过实验直接体会哪些因素影响加速度是本节的突破口． 相关链接实验计算加速度的两种方法的优劣分析实验计算加速度都认为逐差法好，本文的目的：从公式推导上揭示逐差法积累误差大，再从实际的误差原因分析，得出其平均值偏离真实值较大；用以往称赞逐差法的理由去否定逐差法，从而得出正确的比较优越的计算方法． 一、公式推导物体做初速度为v 0，加速度为a 的匀变速直线运动，由位移公式和速度公式，可推得： s 1＝v 0t ＋221at ，v 1＝v 0＋at 所以△s ＝s 2－s 1＝aT 2由逐差法得出 s 4－s 1＝（s 4－s 3）＋（s 3－s 2）＋（s 2－s 1）＝3aT2所以由逐差法得出a 1＝2143Ts s －，a 2＝2253T s s －，a 3＝2363T s s － 所以a ＝3321a a a ＋＋＝21234569)()(T s s s s s s ＋＋－＋＋ （1）逐差法又认为：利用△s ＝aT 2计算a ，则a 1＝212Ts s －，a 2＝223T s s －，a 3＝234T s s －，a 4＝245T s s －，a ＝256T s s － a ＝554321a a a a a ＋＋＋＋＝256453423125T s s s s s s s s s s －＋－＋－＋－＋－＝2165T s s － （2）所以，逐差法认为（1）式利用了s 1～s 6六个数据，而②式只利用了s 6和s 1两个数据，失去了多个数据，互相抵消，失去消除测量的偶然误差的作用，（1）式误差较小．对于理想的情况下，（1）、（2）两式并无多大差别．对于打点时产生的阻力，则打点越多而积累的迟滞影响越大．设打点时产生的平均阻力为f ，打点时与纸带的接触时间为t ，则每打一次点，产生的速度减小量为△v ，f ·t ＝m ·△v ．显然（1）式比（2）式复杂些．再将以上两式进行推导分析得到：由（1）得a 1＝2143Ts s －＝21223343T s s s s s s －＋－＋－＝21233T s s s ∆∆∆＋＋ 同理a 2＝22343T s s s ∆∆∆＋＋，a 3＝23453T s s s ∆∆∆＋＋ 所以a ＝2543219222T s s s s s ∆∆∆∆∆＋＋＋＋ ①由（2）得a 1＝212T s s －＝21T s ∆，a 2＝223T s s －＝22T s ∆ a 3＝234T s s －＝23T s ∆，a 4＝245T s s －＝24T s∆，a 5＝256T s s －＝25T s ∆a ＝2543215Ts s s s s ＋＋＋＋∆∆∆∆ ② 比较①和②两式，看到两式的本质形式仍是a ＝2Ts ∆由①得s ∆＝91（△s 1＋2△s 2＋2△s 3＋2△s 4＋△s 5） ③ 而由②得s ∆＝51（△s 1＋△s 2＋△s 3＋△s 4＋△s 5） ④ 显然，由④式得的平均位移差是偏重于中间段，按误差理论△s 3和△s 1、△s 5加权为3，△s 2和△s 4加权为2，误差的积累作用已可说从公式推导中揭示出来．从打点形成的迟滞影响，越到后面实验的各计时点的瞬时速度与理想值减小越多，要加权也没有任何理论在中间段加权3次．所以①式揭示了逐差法积累因素大，是人为采取方法不当造成的，属偶然误差范畴．而由④式则揭示了5段△s 是机会均等的，与①式比较则较合理些． 二、实际情况分析教材对（2）、②式采用1a ＝212Ts s －，没有类似于逐差法的命名，这里不妨给予简称为邻差法．邻差法采用公式是a ＝212Ts s －，下面分析该式的实际情况．对于s 1＝v 0t ＋221at ，s 2＝v 1t ＋221at 而言，s 2－s 1＝（v 1－v 0）T ，v 1和v 0为最接近的两个计数点“0、1”的瞬时速度，实验速度比理想的真实速度小n ．△v 值（设“0”点之前打了n 次点），v 1的实验速度比理想的真实速度小（n ＋5）△v 的值，与打点时间、运动时间都相同，速度值又最贴近，双方都由于打点迟滞影响了一些位移，所以实验差值s 2－s 1＝（v 1－v 0）T 只比理想的真实值小5·△v ·T ，这是实验的系统误差．按上述分析可见a 2＝223T s s －……a 5＝256T s s －，各 段△s 差值都比相应的理想真实值小5·△v ·T ．考虑实验时一些偶然误差，必然△s 1≈△s 2≈△s 3≈△s 4≈△s 5，△s ＝（v 1－v 0）T ，恰好消除了“0”点之前的迟滞影响，用③式计算是合理的．对于（1）式而言，a 1＝2143Ts s －，由于打点的迟滞影响，s 4段位移值必然比理想的值s 4差距较大，而原式是由理想情况推导出来的（不计打点的阻力），所以（1）式推导出a ＝2143T ss －，没有a ＝2132Ts s －误差小．同样可推出a ＝212Tss －，由于积累和误差降到不可再降的最小限度，且消除了以前打点产生的积累误差．可见，实际情况分析也是（2）式比（1）式优越一些．三、用逐差法原有赞词去否定逐差法不论逐差法、还是邻差法，给定一条纸带求其运动加速度．必须先设定计数点，验证相邻段相等时间内位移之差是否近似相等（在误差范围内），这样在前提保证下才可用（1）式或（2）式计算a值．只有逐差法将6段s值都用到．逐差法原有赞词认为它可消除偶然误差，则邻差法式（2）如果s6，s1发生偏差则后果不堪设想．而邻差法（2）式正因为有上述前提作保证，且计数点是任取的（可以往前或往后一些选取第一点“0”，是随机的不可能有偏差太大，如果真的太大则前提△s不近似相等在误差范围内），也不能求a值；反之，根据①式推导，也可用同样理由反击逐差法，如果△s3＝s4－s3，s4和s3误差太大，则△s3加权3，则误差必然更大了．而（2）式a＝216 5T ss－，也正是在消除前后的积累误差，且在保证大前提基础上得到的简化公式．所以如果采用邻差法（2）式计算，则在大前提保证之下，不仅从理论上、实际情况下分析都具有比逐差法误差小的优点，且计算公式也简捷准确．知识总结1．在物理学中，研究三个物理量的关系时，要采取控制变量的方法来研究，即先确定一个量，然后去分析另外两个物理量的关系．这种方法在物理学的研究中有重要的应用，在学习中要注意体会．2．质量一定时，合外力大，物体的加速度大，合外力小，物体的加速度小；在合外力一定时，质量大，物体的加速度小，质量小物体的加速度大．3．讨论加速度变化时，一定要清楚有两个因素——质量和合外力会影响加速度的大小，所以，必须要采用控制变量的方法来讨论加速度的变化．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理第四章第二节影响加速度的因素知识探讨素材粤教版必修1
影响加速度的因素合作与讨论如果你坐在一辆以恒定的牵引力正在加速启动的卡车上，突然车上一个很重的货物从车尾掉下来，如果不考虑司机听到声音和从观后镜看到货物，你能否知道货物已掉了？我的思路：开始时物体的加速度情况，货物掉下车之后，车的加速度怎样变，这个变化体现为车的运动怎样变化？思路分析1．本节主要是实验方法、原理的教学，并通过学生定性的实验探究为下一节的定量研究作好准备．2．首先要引导学生就影响加速度的因素大胆猜测、提出假设，并允许学生一边交流讨论，一边进行实验．使学生对影响加速度的因素有一个直观的认识．3．鼓励学生就自己的假设提出实验方案．条件允许时，挑选优秀方案交流．一定要让学生获得成功的快乐．4．让学生亲自作好实验，通过实验直接体会哪些因素影响加速度是本节的突破口．相关链接实验计算加速度的两种方法的优劣分析实验计算加速度都认为逐差法好，本文的目的：从公式推导上揭示逐差法积累误差大，再从实际的误差原因分析，得出其平均值偏离真实值较大；用以往称赞逐差法的理由去否定逐差法，从而得出正确的比较优越的计算方法．一、公式推导物体做初速度为v 0，加速度为a 的匀变速直线运动，由位移公式和速度公式，可推得： s 1＝v 0t ＋221at ，v 1＝v 0＋at 所以△s ＝s 2－s 1＝aT 2 由逐差法得出s 4－s 1＝（s 4－s 3）＋（s 3－s 2）＋（s 2－s 1）＝3aT 2所以由逐差法得出 a 1＝2143Ts s －，a 2＝2253T s s －，a 3＝2363T s s － 所以a ＝3321a a a ＋＋＝21234569)()(T s s s s s s ＋＋－＋＋ （1） 逐差法又认为：利用△s ＝aT 2计算a ，则 a 1＝212Ts s －，a 2＝223T s s －，a 3＝234T s s －，a 4＝245T s s －，a ＝256T s s － a ＝554321a a a a a ＋＋＋＋ ＝256453423125T s s s s s s s s s s －＋－＋－＋－＋－＝2165T s s － （2） 所以，逐差法认为（1）式利用了s 1～s 6六个数据，而②式只利用了s 6和s 1两个数据，失去了多个数据，互相抵消，失去消除测量的偶然误差的作用，（1）式误差较小．对于理想的情况下，（1）、（2）两式并无多大差别．对于打点时产生的阻力，则打点越多而积累的迟滞影响越大．设打点时产生的平均阻力为f ，打点时与纸带的接触时间为t ，则每打一次点，产生的速度减小量为△v ，f ·t ＝m ·△v ．显然（1）式比（2）式复杂些．再将以上两式进行推导分析得到：由（1）得a 1＝2143Ts s －＝21223343T s s s s s s －＋－＋－＝21233T s s s ∆∆∆＋＋ 同理a 2＝22343T s s s ∆∆∆＋＋，a 3＝23453Ts s s ∆∆∆＋＋ 所以a ＝2543219222T s s s s s ∆∆∆∆∆＋＋＋＋ ① 由（2）得a 1＝212T s s －＝21T s ∆，a 2＝223T s s －＝22T s ∆ a 3＝234T s s －＝23T s ∆，a 4＝245T s s －＝24T s ∆，a 5＝256T s s －＝25Ts ∆ a ＝2543215Ts s s s s ＋＋＋＋∆∆∆∆ ② 比较①和②两式，看到两式的本质形式仍是a ＝2T s ∆由①得s ∆＝91（△s 1＋2△s 2＋2△s 3＋2△s 4＋△s 5） ③而由②得s ∆＝51（△s 1＋△s 2＋△s 3＋△s 4＋△s 5） ④ 显然，由④式得的平均位移差是偏重于中间段，按误差理论△s 3和△s 1、△s 5加权为3，△s 2和△s 4加权为2，误差的积累作用已可说从公式推导中揭示出来．从打点形成的迟滞影响，越到后面实验的各计时点的瞬时速度与理想值减小越多，要加权也没有任何理论在中间段加权3次．所以①式揭示了逐差法积累因素大，是人为采取方法不当造成的，属偶然误差范畴．而由④式则揭示了5段△s 是机会均等的，与①式比较则较合理些．二、实际情况分析教材对（2）、②式采用1a ＝212Ts s －，没有类似于逐差法的命名，这里不妨给予简称为邻差法．邻差法采用公式是a ＝212T s s －，下面分析该式的实际情况．对于s 1＝v 0t ＋221at ，s 2＝v 1t ＋221at 而言，s 2－s 1＝（v 1－v 0）T ，v 1和v 0为最接近的两个计数点“0、1”的瞬时速度，实验速度比理想的真实速度小n ．△v 值（设“0”点之前打了n 次点），v 1的实验速度比理想的真实速度小（n ＋5）△v 的值，与打点时间、运动时间都相同，速度值又最贴近，双方都由于打点迟滞影响了一些位移，所以实验差值s 2－s 1＝（v 1－v 0）T 只比理想的真实值小5·△v ·T ，这是实验的系统误差．按上述分析可见a 2＝223T s s －……a 5＝256T s s －，各 段△s 差值都比相应的理想真实值小5·△v ·T ．考虑实验时一些偶然误差，必然△s 1≈△s 2≈△s 3≈△s 4≈△s 5，△s ＝（v 1－v 0）T ，恰好消除了“0”点之前的迟滞影响，用③式计算是合理的．对于（1）式而言，a 1＝2143Ts s －，由于打点的迟滞影响，s 4段位移值必然比理想的值s 4差距较大，而原式是由理想情况推导出来的（不计打点的阻力），所以（1）式推导出a ＝2143T s s －，没有a ＝2132Ts s －误差小．同样可推出a ＝212T s s －，由于积累和误差降到不可再降的最小限度，且消除了以前打点产生的积累误差．可见，实际情况分析也是（2）式比（1）式优越一些．三、用逐差法原有赞词去否定逐差法不论逐差法、还是邻差法，给定一条纸带求其运动加速度．必须先设定计数点，验证相邻段相等时间内位移之差是否近似相等（在误差范围内），这样在前提保证下才可用（1）式或（2）式计算a值．只有逐差法将6段s值都用到．逐差法原有赞词认为它可消除偶然误差，则邻差法式（2）如果s6，s1发生偏差则后果不堪设想．而邻差法（2）式正因为有上述前提作保证，且计数点是任取的（可以往前或往后一些选取第一点“0”，是随机的不可能有偏差太大，如果真的太大则前提△s不近似相等在误差范围内），也不能求a值；反之，根据①式推导，也可用同样理由反击逐差法，如果△s3＝s4－s3，s4和s3误差太大，则△s3加权3，则误差必然更大了．而（2）式a＝216 5T ss－，也正是在消除前后的积累误差，且在保证大前提基础上得到的简化公式．所以如果采用邻差法（2）式计算，则在大前提保证之下，不仅从理论上、实际情况下分析都具有比逐差法误差小的优点，且计算公式也简捷准确．知识总结1．在物理学中，研究三个物理量的关系时，要采取控制变量的方法来研究，即先确定一个量，然后去分析另外两个物理量的关系．这种方法在物理学的研究中有重要的应用，在学习中要注意体会．2．质量一定时，合外力大，物体的加速度大，合外力小，物体的加速度小；在合外力一定时，质量大，物体的加速度小，质量小物体的加速度大．3．讨论加速度变化时，一定要清楚有两个因素——质量和合外力会影响加速度的大小，所以，必须要采用控制变量的方法来讨论加速度的变化．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2015-2016高中物理 第四章 第二节 影响加速度的因素课件 粤教版必修1
（1）该小组研究加速度和拉力关系时，得到的图象将会是如图 中的 Ｗ.
（2）某同学在研究加速度和质量关系时，记录下如下数据，请 在下面的坐标纸中选择合理的坐标，描出相关图线，并由图线可以得 到实验结论： _______________________________________________________ _______________________________________________________
3. 甲、乙两辆实验小车受相同的外力作用时 . 甲的加速度为 1.5 m/s2，乙的加速度为 4.5 m/s2，则甲车质量是乙车质量的（A） A.3 倍 B.2 倍 C.1 倍 D.1/3 倍
栏 目 链 接
把不同质量的小车（已连接沙和沙桶）放在斜面上，调节斜面的倾角，当用弹簧秤沿斜面 向上拉小车时，若小车能保持静止或匀速直线运动，记下弹簧秤的示数，这个读数就是小车运 动时所受的合外力，只要保持该读数不变，就可保持合外力不变. 5.实验结论：当物体所受合外力大小保持不变时，物体的质量越大，其加速度将越小；反 之，物体质量越小，加速度就越大.
►变式训练 1.下面的说法中正确的是（A） A.物体所受的合外力越大，加速度越大 B.物体所受的合外力越大，速度越大 C.物体所受的加速度越大，速度越大 D.物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时， 物体的速度逐渐减小
解析：物体的加速度与合外力成正比；速度与加速度方向相同， 加速度虽然减小，速度一定增加.
次数 质量 m/g 加速度 a/（m·s－2）
1 200
2 300
3 400
4 500
5 600
1.00 0.67 0.50 0.40 0.33
解析： （1）从实验装置可知，实验过程没有进行平衡摩擦力，故 B 选项正确； 1 （2）根据表中的数据作a与质量 m 的关系图线，在外力一定的 情况下，物体加速度与质量成反比.
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(3)实验数据的分析方法 方法一:设计表格(如表1、表2),记录数据并进行分析. 方法二:图象法；以a为纵坐标，F或1/m为横坐标建立直角坐标系(如图(1)和 图(2)),来分析加速度和力的关系或加速度与质量的关系. 表1 表2
次数 力F 加速度a
1
2
3
4
5
6
次数 质量m 加速度a ma
1Байду номын сангаас
2
3
4
5
在教材提供的“实验与探究”中，为什么不用弹簧秤测量物体 所需的合外力？ 【点拨】因为教材提供的“实验与探究”中，物体所受的合外力等于mgsinθ,m 已测定，g为已知量，木板的倾角易测出.在实验过程中，物体（即小车）是运动的， 不用弹簧秤测其所受的合外力.
6
F/a
图（１）
图（２）
(4)怎样由实验结果得出结论思路：根据事实→猜想→验证 ①加速度与力的关系 根据分析表１中的数据和图(1)中的图象（数据我们可以由实验 自己测出，从而作出图象），得到结论:________. ②加速度与质量的关系 根据分析表２中的数据和图(2)中的图象（数据我们可以由实验 自己测出，从而作出图象），得到结论:________.
学案2
影响加速度的原因
探究性实验的本质是探究各个未知量之间的关系，比如我们在 初中时探究的电流与电阻、电压的关系。由于在研究过程中所涉及 的物理量比较多，而这些量又都有可能变化，如果不加限制研究起 来非常困难，在这节课中我们也是探究三个量——加速度、力、质 量之间的关系，遇到这样的问题，往往采取控制变量的方法来实现， 学习过程中要注意领悟这种方法的优点，并体会物理学是怎样把复 杂问题简单化的。另外在实验设计、实验操作、数据处理问题上存 在哪些问题，如何改变这些问题使实验更加成功也是我们关心的另 外的一个重要的问题。 我们在数学中知道，一个量随另一个增大而增大，或随另一个 增大而减小的函数关系有很多种，那么，物体的加速度与质量、力 之间究竟是一种什么关系呢？
学点1
变量控制法——实验中重要的物理方法
在外力相同的情况下，质量小的物体运动状态容易改变，我们说它惯性小； 质量大的物体运动状态难改变，我们说它惯性大.可见质量大小对应物体惯性 的大小,因此我们说质量是物体惯性大小的量度. 我们前面提到火车起动缓慢是否能说明火车惯性大、质量大呢?不一定.要 想说上述结论成立,必须在外力相同的条件下才能确定.比如同一列火车换一个 大功率的火车头,其起动就会快. 以上采用了一种常用方法:变量控制法.下面我们研究加速度与外力和质量 的关系时也是用这种方法.
说明：“变量控制法”是研究多个物理量之间的关系的常用方法,即在某 实验中有多个变量,可先控制一些量不变,依次研究剩余量之间的关系,这是一 种重要的科学实验方法.
学点2
加速度与物体所受合力、物体质量的关系
(1)基本思路:变量控制法 即先保持三个量中一个不变,测量探究另外两个量之间的关系. (2)制定实验方案时的两个问题 ① 怎样测量(或比较)物体的加速度? 方法一:测出加速度的数值; 方法二:测出不同情况下(不同受力或不同质量时)物体加速度的比值.具 体来讲,对由静止开始做匀加速运动的物体,满足公式s=at2/2,其中路程与时 间可直接测量,故a=2s/t2. ②怎样测量物体所受的合力? 现实中,除了在真空中抛出或落下的物体(仅受重力)外,仅受一个力的物 体几乎是不存在的.一个单独的力的作用效果跟与它的大小、 方向都相同的 合力的作用效果是相同的,因此,实验中力F的含义是物体所受的合外力. 方法一:让小车沿斜面下滑,若能忽略摩擦力,则小车所受的合外力为 mgsinθ.(即教材第二节所用方法) 方法二:让小车在砝码拉力作用下做加速运动,在平衡好摩擦力的前提下, 砝码对小车的拉力即为小车受到的合外力.