加速度-速度-力关系论文
对探究加速度与力、质量的关系中两个图像的讨论
对探究加速度与力、质量的关系中两个图像的讨论人教版必修一《实验：探究加速度与力、质量的关系》这一节涉及加速度、合外力和质量三个物理量，应使用控制变量法研究。
探究加速度与合外力的关系时，保持物体的质量不变；探究加速度与质量的关系时，保持物体所受的合外力不变。
为了直观地研究这两个关系，可以运用图像法。
加速度与力成正比例关系，作出的图像是过原点的一条直线。
加速度与质量成反比例关系，作出的图像是双曲线的一支，双曲线是不好辨识的。
因而作加速度与质量倒数的关系图像，将反比例关系转换为正比例关系。
一种常见的实验方案如图1所示。
这种实验方案存在系统误差，两个图像都会出现偏离直线的现象。
这两个图像是重要的考点，很多题目中都出现相关问题。
学生对两个图像的理解也有一定困难。
下面对这两个图像分别进行讨论。
一、加速度与力的图像研究对象是小车，小车的加速度通过打点计时器所打的纸带求出，小车所受的力为细线的拉力。
摩擦阻力对这个实验有影响，应该将长木板安装打点计时器的一端垫高成为斜面，利用重力沿着斜面的分力将摩擦阻力平衡掉。
如果摩擦阻力被完全平衡掉了，小车所受的合力就等于细线的拉力。
细线中的拉力是无法测量的，所以实验操作时把所悬挂钩码的重力当做小车所受的合力。
而小车在做加速运动时，钩码的重力并不等于细线的拉力。
假设不考虑摩擦阻力，对小车和钩码分别受力分析，应用牛顿第二定律得：根据②式可得F小车所受拉力F是小于钩码的重力mg的，只有m？垲M时，才可以认为F≈mg。
把①式中的mg换成合外力F，得到，作加速度a与合外力F的关系图像时，斜率k=，因为通过不断添加钩码改变细线中的拉力和小车的加速度，钩码的质量m不断增大，斜率k就会不断减小，作出的图像就会向下弯曲，如图2所示。
刚开始实验时，所挂钩码的质量比较小，满足m？垲M，斜率的变化不明显，图线基本是一条直线。
后来钩码挂得多了，钩码的质量偏大了就不满足m？垲M这个条件了，斜率的变化就比较明显了，图线就出现了一定的弯曲。
实验：探究加速度与力、质量的关系-实验室版
托盘（小桶）+砝码的总质量m必须远小于小车+砝码的总质量M 即：m《 M
数据处理：
1.小车的质量M不变时实验数据的记录处理： 实验数据 实验次数 第一次 第二次 第三次Fra bibliotek0 a/m·s-2
a
F
F/N
（桶+砝码质量m）实验数据记录处理 实验数据 实验次数 第一次 a M 1/M a/m.s-2
实验：探究加速度与力、质量的关系
实验目的：
探究加速度与合力F,质量M的关系
实验器材：天平、打点计时器、刻度尺等
实验原理：
1、控制m相同，探讨加速度a与F的关系
2、控制F相同，探讨加速度a与m的关系
注意事项：
平衡摩擦力：不挂小盘和钩码，将木板的一端稍作垫
高，逐渐调节木板的倾角，直到使小车拖着纸带 匀速下滑（纸带上打下的点间距相等）
第二次 第三次
0
1/M
实验结论：
物体的力与速度关系
物体的力与速度关系力与速度是物体运动中的两个重要因素，它们之间存在着密切的关联。
本文将从力对速度产生的影响以及速度对力的作用进行论述，以揭示物体的力与速度之间的关系。
1. 力对速度的影响力是物体产生加速度的原因，它对物体的速度产生直接的影响。
根据牛顿第二定律 F = ma，力的大小与物体的质量和加速度成正比。
当给定质量常数时，力的增加会导致加速度增加，进而使物体的速度增大。
可以通过以下实例来加深理解：假设有一个质量为1千克的运动物体，在一个均匀的力作用下，分别施加2牛的力和4牛的力。
根据 F = ma，2牛力所产生的加速度为2 m/s²，而4牛力所产生的加速度为4 m/s²。
根据速度与加速度的关系 v = at，可以算出在1秒后，物体分别具有2 m/s和4 m/s的速度。
由此可见，力的大小直接决定了物体的加速度和速度。
2. 速度对力的作用速度除了受力的影响外，也会对力的产生和作用产生影响。
根据牛顿第一定律，物体在静止状态下会保持静止，而在匀速直线运动状态下会继续匀速直线运动。
因此，物体具有一定速度时，需要施加力才能改变其速度状态。
具体来说，速度会对力的大小和方向产生影响：- 速度对力的大小的影响：根据牛顿第一定律，需要施加的力与物体的质量和速度变化率成正比。
根据 F = ma，可知质量不变情况下，速度越大，为维持相同的加速度变化率，所需的力就越大。
- 速度对力的方向的影响：速度的方向与物体的运动方向一致或相反会产生不同的力效果。
当速度方向与运动方向一致时，施加的力可以加速物体的运动；当速度方向与运动方向相反时，施加的力可以减速物体的运动。
这一点在动能转化和碰撞过程中尤为重要。
综上所述，物体的力与速度之间具有密切的关系。
力对速度的影响和速度对力的作用共同决定着物体的运动状态。
在实际应用中，准确理解物体的力与速度关系对于运动学和力学等领域的研究至关重要。
实验报告范文探究加速度与力质量关系
实验报告范文探究加速度与力质量关系实验探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验目的1．学会用控制变量法研究物理规律．2．探究加速度与物体质量、物体受力的关系．3．掌握灵活运用图象处理问题的方法．实验原理探究加速度a与力F、质量M的关系时，应用的基本方法是__________，即先控制一个参量——小车的质量M不变，讨论加速度a与力F的关系；再控制小盘和砝码的质量不变，即力F不变，改变小车质量M，讨论加速度a与质量M的关系．实验器材打点计时器、复写纸片和纸带、一端有定滑轮的长木板、小车、小盘、______电源、______、砝码、________、导线．实验步骤一、测质量1．用天平测出小车和砝码的总质量M，小盘和砝码的总质量m，把测量结果记录下来．二、仪器安装及平衡摩擦力2．按图1把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在车上，即不给小车加牵引力．图13．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板．反复移动木板的位置，直至小车拖着纸带在斜面上运动时可以保持__________运动状态．这时，小车受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力__________的分力平衡．三、保持小车的质量不变，研究a与F的关系4．把细绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂小盘，先__________再____________，打点计时器在纸带上打下一系列的点，打完点后切断电源，取下纸带，在纸带上标上纸带号码．5．保持小车和砝码的质量不变，在小盘里放入适量的砝码，把小盘和砝码的总质量m′记录下来，重复步骤4.在小盘内再放入适量砝码，记录下小盘和砝码的总质量m″，再重复步骤4，重复三次，得到三条纸带．6．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数点，测量计数点间的距离，算出每条纸带上的加速度的值，并记录在表格(一)内．表(一)实验次数加速度a/(m·－2)小车受力F/N234四、保持小盘和砝码的质量不变，研究a与M的关系7．保持小盘内的砝码个数不变，在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带．计算砝码和小车的总质量M，并由纸带计算出小车对应的加速度．改变小车上砝码的个数，重复步骤7，并将所对应的质量和加速度填入表(二)中．表(二)实验次数加速度a/(m·－2)小车和砝码的总质量M/kg小车和砝码总质量M1123数据处理1．需要计算各种情况下所对应的小车加速度，可使用“研究匀变速直线运动”的方法：先在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离，根据公式a＝Δ某T2计算加速度．图22．(1)根据表(一)，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力F，作用力的大小F等于小盘和砝码的总重力，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，如果这些点是在一条过原点的直线上，便证明了加速度a与作用力F成正比．如图2所示．(2)根据表(二)．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和砝码的质量M，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，发现这些点落在一条类似反比函数的曲线上．我们猜想，a与M可能成反比．为了检验猜想的正确性，再用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和砝码总质量的倒数，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点．如果这些点落在一条过原点的直线上，就证明了加速度与质量成反比．(如图3所示)图3结论：注意事项1．一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受到的摩擦阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．2．实验步骤2、3不需要重复，即整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力．3．每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．4．改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．误差分析1．质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差．2．因实验原理不完善造成误差：本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力)，存在系统误差．小盘和砝码的总质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，误差就越小．3．平衡摩擦力不准确造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的都跟正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点计时器)，匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等．情节一点也不突兀。
物理课题研究范文5篇
物理课题研究范文5篇物理课题研究范文1：课题名称：探究加速度与力、质量的关系一、研究背景与意义在物理学中，加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量。
通过探究加速度与力、质量的关系，可以深入理解牛顿第二定律的基本原理，并为实际工程应用提供理论支持。
二、研究内容与方法1.实验设计：设计实验装置，通过改变施加在物体上的力，以及测量物体的质量，来探究加速度与力、质量的关系。
2.数据采集：使用打点计时器和光电门等设备，准确测量物体的加速度，并记录力与质量的数值。
3.数据分析：将实验数据进行分析，探究加速度与力、质量之间的定量关系。
4.误差分析：对实验中的误差来源进行分析，如摩擦力、空气阻力等，以提高实验的精度。
三、预期结果与价值通过本课题的研究，预期能够得出加速度与力、质量之间的准确关系，验证牛顿第二定律的正确性。
同时，为实际工程中优化运动系统的性能提供理论支持。
四、研究计划与时间表1.第一阶段（1-2个月）：完成实验装置的设计与制作。
2.第二阶段（3-4个月）：进行实验并采集数据。
3.第三阶段（5-6个月）：数据分析与误差分析。
4.第四阶段（7-8个月）：撰写研究报告及论文。
以上内容仅供参考，具体研究计划可根据实际情况进行调整。
若您想要探索更多内容，随时可以继续输入。
五、实验过程与数据记录实验过程：1.将实验装置置于稳定的桌面上，调整实验器材，确保测量准确。
2.选取合适的滑块，将其置于导轨上，并使用天平测量其质量。
3.启动实验装置，使滑块在导轨上做初速度为0的匀加速直线运动。
4.使用打点计时器和光电门等设备，测量滑块的加速度。
5.改变施加在滑块上的力，重复实验多次，以获取多组数据。
数据记录：六、实验结果与讨论根据实验数据，我们可以得出以下结论：1.在力保持不变的情况下，物体的质量越大，加速度越小。
这符合牛顿第二定律，即F=ma，力相同的情况下，质量越大，加速度越小。
2.在质量保持不变的情况下，施加的力越大，加速度越大。
(完整版)探究加速度与力、质量的关系_实验报告
实验：探究加速度与力、质量的关系[实验目的]通过实验探究物体的加速度与它所受的合力、质量的定量关系[实验原理]1、控制变量法：⑴保持m一定时，改变物体受力Ｆ测出加速度ａ，用图像法研究ａ与Ｆ关系⑵保持Ｆ一定时，改变物体质量m测出加速度ａ，用图像法研究ａ与m关系2、物理量的测量：（1）小车质量的测量：天平（2）合外力的测量：小车受四个力，重力、支持力、摩擦力、绳子的拉力。
重力和支持力相互抵消，物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力。
小车所受的合外力不是钩码的重力。
为使合外力等于钩码的重力，必须：①平衡摩擦力：平衡摩擦力时不要挂小桶，应连着纸带且通过打点记时器的限位孔，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．将长木板倾斜一定角度，此时物体在斜面上受到的合外力为0。
做实验时肯定无法这么准确，我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑（可以根据纸带上的点来判断），这就说明此时物体合外力为0，摩擦力被重力的沿斜面向下的分力（下滑力）给抵消了。
由于小车的重力G、支持力N、摩擦力f相互抵消，那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了。
点拨：整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力.②绳子的拉力不等于沙和小桶的重力：砂和小桶的总质量远小于小车的总质量．．．．．．．绳子的拉．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．时，可近似认为力等于．．．．．．．．推导：实际上m/g=(m+ m/)a,F=ma,得F=m m/g/(m+ m/);理论上F= m/g，只有当m/＜．．．沙和小桶的重力。
＜m时，才能认为绳子的拉力不等于沙和小桶的重力。
点拨：平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.在画图像时，随着勾码重量的增加或者小车质量的倒数增加时，实际描绘的图线与理论图线不重合，会向下弯折。
速度和力的公式
速度和力的公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：速度和力是物理学中最基本的概念之一，也是我们生活中经常需要用到的概念。
速度和力之间存在着密切的关系，它们是描述物体运动和相互作用的重要参量。
在物理学中，速度通常用V表示，力通常用F表示。
本文将介绍速度和力的公式以及它们之间的关系。
我们来看一下速度和力的公式。
速度的计算公式为：v = Δx / Δtv代表速度，Δx代表位移的变化量，Δt代表时间的变化量。
速度是描述物体在单位时间内所运动的距离，是一个矢量量，有方向和大小。
力的计算公式为：F = m * aF代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
力是描述物体受到的外部作用所产生的效果，是一个矢量量，有方向和大小。
速度和力之间的关系可以通过牛顿第二定律来描述，牛顿第二定律表明，物体受到的力等于物体的质量乘以加速度。
这个定律可以表示为：根据这个公式，我们可以看出，力和加速度呈正比关系，而加速度和速度也呈正比关系。
这就说明了，如果一个物体受到了更大的力的作用，那么它的加速度也会更大，从而速度也会更快。
除了这个基本的公式之外，还有一些其他关于速度和力的重要公式，比如动量定理和功率公式。
动量定理表示，一个物体的动量等于物体的质量乘以速度，可以表示为：根据动量定理，我们可以得出，一个物体的动量是它的质量和速度的乘积，所以如果一个物体的质量和速度都很大，那么它的动量也会很大。
功率公式表示，功率等于力乘以速度，可以表示为：第二篇示例：速度和力都是物理学中非常重要的概念，它们在描述物体的运动和相互作用时起着至关重要的作用。
速度是描述物体运动快慢的物理量，常用符号为v，单位为米每秒(m/s)；而力则是描述物体受到的作用力大小的物理量，常用符号为F，单位为牛顿(N)。
在物理学中，速度和力之间有着密切的关系，可以通过一些公式来描述它们之间的联系。
我们来看速度和加速度之间的关系。
加速度是描述物体在单位时间内速度变化率的物理量，常用符号为a，单位为米每秒平方(m/s²)。
力与加速度的关系
力与加速度的关系力与加速度是物理学中的重要概念，它们之间存在密切的关联。
在本文中，我们将探讨力与加速度的关系，并介绍它们对物体运动的影响。
一、力的定义与性质力是物体间相互作用的结果，是改变物体运动状态的原因。
力可以通过以下公式来定义：F = ma，其中F表示力的大小，m表示物体的质量，a表示物体所受的加速度。
根据牛顿第二定律，物体所受的加速度正比于作用在它上面的力，反比于物体的质量。
因此，力的大小与加速度成正比。
二、加速度的定义与计算加速度是物体在单位时间内速度变化的大小。
它可以通过以下公式来计算：a = (v - u) / t，其中a表示加速度，v表示物体的最终速度，u 表示物体的初速度，t表示时间间隔。
从这个公式可以看出，加速度与速度的变化量和时间成正比。
三、力对加速度的影响根据第一节中的力的定义，我们知道力与加速度成正比。
当力的大小增加时，物体所受的加速度也会增加；反之，当力的大小减小时，物体所受的加速度也会减小。
这是因为力是加速度的原因，力的大小与加速度成正比关系。
四、质量对加速度的影响质量是物体所具有的惯性大小，与物体对于力的反应有关。
根据牛顿第二定律，物体所受的加速度与质量成反比。
当物体的质量增加时，所施加的力相同情况下，物体所受的加速度减小；反之，当物体的质量减小时，所施加的力相同情况下，物体所受的加速度增加。
五、力和加速度的实际应用力和加速度的关系在各个领域都有实际应用。
例如，在物理学和工程学中，我们可以通过控制力的大小来调节物体的加速度，以实现所需的运动效果。
在运动训练中，力的大小可以通过增加或减小负重来调节运动员的训练强度和加速度。
六、结论通过以上的讨论，我们可以得出结论：力与加速度之间存在密切的关系。
力的大小与加速度成正比，而与物体的质量成反比。
在实际应用中，我们可以通过控制力的大小来调节物体的加速度，以满足特定的需求。
总结起来，力与加速度的关系可以用下面的公式来表示：F ∝ a，F ∝ 1/m。
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加速度\速度\力的关系浅析
摘要：加速度是联系力和运动的桥梁，通过加速度把力、速度、位移、时间联系在一起。
要想学好力学，必须理解加速度的概念以及加速度、速度、力的关系。
关键词：加速度;速度;力
加速度是高一物理的重要内容，是联系力和运动学的桥梁。
也就是说力通过加速度这个物理量与速度、位移建立了数量关系，加速度还是演绎推导动能定理、动量定理，以及导出动量守恒定律的中间过渡的重要物理量。
深刻理解加速度的概念，才能对所学知识产生深刻的理解和应用。
而有关的物理学公式，必须正确理解物理意义。
本文从加速度的公式入手谈谈对加速度的理解以及加速度、速度、力的关系。
要想正确理解加速度的物理意义，必须掌握加速度的定义公式a=（vt-v0）/t式中vt-v0是速度的变化量，它等于末速度和初速度的矢量差，速度变化量是表示速度变化大小和变化方向的物理量，速度变化大的物体加速度不一定大，加速度大的物体其速度也不一定大。
加速度是速度变化量对时间的变化率，它是描述速度变化快慢和速度变化方向的物理量，加速度的大小取决于速度变化的大小和发生这段变化所有时间的比值，而不是决定速度本身的大小及速度变化的大小。
加速度大说明速度变化快，并不是表示速度变化大或速度大。
加速度是矢量，其方向就是速度变化的方向，与速度方向没有关系。
当加速度方向与速度方向相同时，不论加速度如何变
化，速度总是增大，当加速度方向与速度方向相反时，不论加速度大小如何变化，速度总在减小。
所以，这一关系只介绍了速度、加速度、速度变化量的定量关系，不能决定加速度的大小。
对加速度的另一描述是牛顿第二定律f=ma的变式a=f／m，这是加速度的决定式。
这一公式揭示了力和加速度的因果关系，力是产生加速度的原因，而物体在合力作用下产生的效果是有加速度，它反映了力和加速度的瞬时对应关系，即物体在哪一时刻受力（合外力不为零），物体就在哪个时刻产生加速度；合外力大小方向在哪个时刻发生变化；合外力撤去，加速度就立即消失。
加速度的变化不需要过程是突变，所以加速度和力同时产生，同时变化，同时消失，大小、方向都瞬时对应，所以说这一关系是加速度的决定式。
由此我们也可知道，要想了解一个物体的运动情况，必须分析受力情况、产生的加速度及达到的速度，根据它们的关系一步步分析，才能得出结论。
具体来说物体所受合外力的方向决定加速度的方向，合外力的大小决定加速度的大小，只要有合力就有加速度，不管速度是大是小还是零，都有加速度。
只有合外力为零时加速度才为零。
一般情况下，合力与速度无必然联系，只有速度变化才有必然联系。
综上所述，对加速度的准确理解要深入研究各物理量关系式丰富的物理内涵，准确把握，才能真正掌握。
不能乱套公式。
通过下面几个题可以体会一下。
1.关于加速度与速度的关系，正确的是（）
a.速度变化越多加速度就越大。
b.速度变化的越快加速度就越大。
c.加速度的方向保持不变，速度的方向也保持不变。
d.加速度大小不断变化，速度大小也不断变化。
e.加速度是速度的变化率。
2.下列说法正确的是（）
a.物体的加速度不为零，速度可能为零。
b.物体的速度大小保持不变时，可能加速度不为零。
c.速度变化越快，加速度一定越大。
d.加速度减小，速度一定减小。
3.关于力和运动的关系，正确的是（）
a.物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用。
b.物体的位移不断增大，表示物体必受力的作用。
c.若物体的位移与时间的平方成正比，表示物体必受力的作用。
d.物体的速度不变，其所受合外力必为零。
分析：
1题考查的是速度和加速度的关系，加速度对应的是速度的变化率也就是变化的快慢，所以选b、e。
2题研究的是加速度与速度没有必然联系，加速度对应的是速度的变化快慢，所以选a、b、c。
3题研究的是力和运动的关系，强调速度变化必有加速度，也就是必定受力，所以选a、c、d。
（作者单位山西省榆次区第一职业中专学校）。