第四章 牛顿运动定律 第二节 探究a与m和F的关系

2：在书本上撒一些小石子和一些碎纸片，用 力使劲吹。我们又会观察到什么的现象？又能 得到什么结论？
结论：对不同物体而言，受到相同的力，质量 越小，其运动状态越容易改变，即加速度越大。
结论1：对同一物体，受力越大，加速度越大。 结论2：物体受力相同时，质量越大，加速度越小。
加速度与力、物体的质量有什么定 量的关系？
猜想：加速度与力成正比
加速度与质量成反比。
m
F1 F2
m1 m2
F F
m F1<F2
定性讨论
m1<m2
定性讨论 猜测
探究方法：控制变量法
保持物体的质量不变，测量物体在 不同作用下的加速度，分析加速度与合 外力的关系。 保持物体所受力合外力相同，测 量不同质量的物体在该力下的加速度， 分析加速度与质量的关系。
方案一 ：以两只小车、一端带滑轮的长 木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、 宽口夹子为实验器材，研究小车的运动。
演示
视频
方案二：小车、打点计时器、纸带、一端 带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻 度尺、天平为器材，研究小车运动。
制定实验方案、设计实验 1.怎样测量物体的加速度？
天平 2.物体的质量用＿＿测量 用天平测出 小车的质量m
温故知新
力是改变物体运动状态的原因
质量是决定惯性大小 惯性大小决定物体状态改变难易
运动状态变化Βιβλιοθήκη 跟力、质量有关速度变化
加速度
v a t
1：在书本上撒一些碎纸片，先用嘴轻轻地吹， 再用力使劲吹，我们会观察到什么的现象？ 你能得到什么结论？
结论：对某一物体而言，受到的力越大， 其运动状态越容易改变，即加速度越大。
怎样改变合力？
做实验 、得数据、填 表格一、作图象、进 行分析、形成结论。
s 次数 F/N a/m · -2 当小 车质 量不 变时 1 2 3 4 5
0.10 0.20 0.146 0.302
0.30
0.428
0.40 0.592 0.50 0.751
0.75
a/m· -2 s
0.60
0.45
0.30
从打点计时器打 出的纸带计算出 小车的加速度a
3.怎样给小车提供一个恒定的合力？
摩擦力！
外力来源：重力
重力 = 合力？
怎样平衡摩擦力？
θ
将长木板不带滑轮一端适当垫高，使 小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦 力平衡。
4.平衡摩擦力后，小车受到的 合力=重力？ 小于 5.绳子拉力大小____（大于、小
做实验 、得数据、 填表格二、作图象、 交流分析、形成结 论。
1.0 0.8 0.6
a/m· -2 s
当 拉 力 不 变 时
次数 1 2 3 4 5
1 m/kg a/m · -2 m /kg -1 s 2.50 0.400 0.861 0.500 0.692 2.00 0.750 0.470 1.33 1.000 0.352 1.00 1.200 0.290 0.83
0.4 0.2 1 /kg -1 0 0.5 1.0 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2mm/ kg 0.2 1.5 2.0 2.5
实验结论：
1、m一定，加速度a与F的定量关系：
aF
2、F一定，加速度a与m的定量关系:
1 a m
（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）
于、等于）钩码的重力?
6.什么情况下，绳子拉力近似等于 钩码重力即小车所受的合力？
理论计算发现：当钩码质量比小车质量 小很多时（ 1/ 6 ），绳子拉力近似等 于钩码重力即小车所受的合力。
实验 视频
1.探究加速度与合力的关系
实验基本思路：保持小车的质量不变， 测量小车在不同作用下的加速度，分析 加速度与合力的关系。
0.15 0 0. 1 0.2 0.3 0.4 0.5 F/ N
如何更 直观地 处理数 据？
2.探究加速度与质量的关系
实验基本思路：保持小车所受合力相同，测量 不同质量的小车在该力下的加速度，分析加速 度与质量的关系。 怎样改变小车的质量？
做实验 、得数据、填表格二、作 图象、交流分析、形成结论。
第四章 牛顿运动定律
----第2节 探究加速度、力和质 量的关系
第2节 探究加速度、力和质量 的关系
• 学习目标
• 1、探究加速度与力 的关系；
• • • 2、探究加速度与质 • 量的关系； •
• 3、推导加速度与 力和质量的关系。
• 关键术语 1、控制变量法； 2、a-F图； 3、a-m图； 4、误差。