加速度与力质量的关系优秀课件
合集下载
物理必修实验探究加速度与力质量的关系课件
实验数据处理:
1、加速度与力的关系
次 数
X 1 a1 X 2 a2
F1 F2
1
2
3
4
x1/x2 0
F1/F2
2、加速度与质量的关系:
次 数
X 1 a1 X 2 a2
M1 M2
M2 M1
1
2
3
4
x1/x2 0
M2/M1
再见！
实验：探究加速度 与力、质量的关系
探究实验
一、实验器材： 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 1、小车质量的测量用 天平 。
2、打点计时器的用途是：打出纸带，
测量计算小车的加速度。
3、如何才能给小车提供一个恒定的 合外力？
4、如何来测量小车所受的合外力？
当砝码质量比小车质量小得多时（≤1/6）， 绳子的拉力近似等于砝码的重力，即小车 受到合外力近似等于砝码的重力。
实验装置图
A、加速度与合外力的关系
实验基本思路：
保持物体的质量不变，测量物体在不同 的合力作用下物体的加速度，分析加速度与 合外力的关系。
实验数据的记录处理：
实验次数
实验数据
a
F
第一次
例1、如图一个木块正在倾角为θ为的三角 斜面上匀速下滑，试求斜面的动摩擦因数。
mcgo sN
N Gsinθ
θθ G Gcosθ
m s i g n N m c g o s c s i o n ts a
如果此时给物体加上一个沿斜面向下的力 F，那物体现在受到的合外力是多少？
5、如何来平衡摩擦力？
第二次
第三次
a
0 F
B、加速度与质量的关系 :
探究加速度与力质量的关系课件共26张PPT
3.测量加速度的方案 (1)应用纸带测加速度 在运动物体上安装一条连接打点计时器的纸带,根据纸带上打 出的点来测量加速度。前面所述的实验方案就是利用这种方法 求取加速度的。它是根据在匀变速直线运动中,连续相等的时 间T内的位移之差Δx=aT2求出加速度。 (2)应用匀变速运动规律求加速度 如果物体做初速度为零的匀加速直线运动,那么,测量物体加速 度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间,然 后由a= 2x 算出。
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是( ) A.M=200g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g B.M=200g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g C.M=400g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g D.M=400g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
2.测量、操作不够准确造成偶然误差。 (1)质量的测量误差。 (2)纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差。 (3)拉线或纸带不与木板平行会造成误差。 (4)平衡摩擦力不够(或过度)造成的误差,该误差使作出的图线 在横轴(或纵轴)上产生截距。
1.平衡摩擦力时不要挂重物,整个实验平衡了摩擦力后,不管以 后是改变小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.实验中必须满足小车和砝码的总质量远大于小盘和砝码的总 质量。 3.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。 4.作图像时,要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的点 应尽可能对称分布在所作直线两侧。
(3)图乙是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个 相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量 出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、 sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打点 计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a= m/s2(结果保 留2位有效数字)。
4.2实验探究加速度与力质量的关系课件共25张PPT
3 运动状态改变难易程度的度量 质量
学习目标
掌握用控制变量法探究加速
1
度与力、质量的定量关系。
知道测量加速度大小的方法。 2
3
了解气垫导轨减小摩擦的原 理，了解光电门及数字计时 器在实验中发挥的作用。
掌握用图象来分析实验数据， 探究物理规律的方法。
4
探究思路
实验：探 究加速度 与力、质 量的关系
回顾与思考 牛顿第一定律及理解：
物体不受力
受力平衡
物体静止或匀速直线运动 运动状态不变
物体受力
受力不平衡
物体不能保持静止或匀速 运动状态改变
那么，物体受力不平衡时，会怎样运动呢？
• 什么是物体运动状态的改变？
1 速度的改变 加速度
• 运动状态改变的原因是什么？
2
联
运动状态改变的原因
力
系
• 如何度量运动状态改变的难易程度？
学习 目标
实验器材：
气垫导轨装置（导轨、滑块、气源、光电门、光电计时 器）、钩码、砝码、天平、力传感器、细绳等。
实验探究：
学习 目标
水平放置的气垫导轨上的滑块所受的摩擦力可以忽略
时，作用在滑块上的拉力就是合外力。
实验设计：
1. 搭建好实验器材，气垫导轨水平； 2. 让滑块在钩码的作用下加速运动； 3. 记录滑块通过光电门的速度v1和v2、钩码的质量、
两光电门间的距离s； 4. 保持滑块的质量不变，通过改变钩码的个数，以改
变拉力的大小，重复实验多次。 优教提示
打开工具栏，点击“课件素材”，选取“动画演示：探究加速度与力的关系”
学习 目标
计算加速度的方法：
数据分析：将滑块质量不变时的数据记入表格进行分过光电 两光电门 加速度计 量m/kg 拉力的大 门A的速 门B的速 间的距离 算a/(m/s2)
《实验：探究加速度与力、质量的关系》参考课件
CLICK HERE TO ADD A TITLE
《实验：探究加速度与力、 质量的关系》参考课件
单击此处添加文本具体内容 演讲人姓名
CATALOGUE
目录
1
WORKREVIEW
实验目的与原理
4
FUTUREOUTLOOK
误差来源及减小方 法
2
UNDERWORK
实验器材与步骤
5
UNDERWORK
实验结论与意义
砝码
03
用于改变小车的质量。
细绳 力传感器 位移传感器 数据采集与处理系统 所需器材 用于连接小车与力传感器。 用于测量小车的位移。 用于测量细绳上的拉力。 用于实时采集和处理实验数据。
搭建实验装置
1. 将光滑斜面固定在实 验台上，调整其倾斜角 度，使小车能够沿斜面
下滑。
01
3. 将细绳一端连接在小 车上，另一端连接力传 感器，并确保细绳与斜
应急处理措施
若发生火警，应迅速切断电源，使用灭火器等消防 设备扑灭火源，并按照实验室的紧急疏散程序撤离。
若发生设备故障或异常情况，应立即停止实验，并 及时报告指导老师或实验室管理员。
若发生人员受伤或中毒事故，应立即进行急救处理， 并及时拨打急救电话或送往医院救治。
个人防护建议
在进行实验前，应穿戴好实验服、护目 镜、手套等个人防护用品。
提供了定量计算的基础 通过测量力和质量，可以预测物体的加速度，进 而计算物体的运动状态。
指导了工程实践 在机械、建筑等领域，需要精确控制物体的运动 状态，该实验结论为工程师提供了理论支持和实 践指导。
对未来研究的展望
深入研究非线性关系
在极端条件下，如超高速、超强力等情况下，牛顿第二定律可能 不再适用，需要探索更复杂的非线性关系。
《实验：探究加速度与力、 质量的关系》参考课件
单击此处添加文本具体内容 演讲人姓名
CATALOGUE
目录
1
WORKREVIEW
实验目的与原理
4
FUTUREOUTLOOK
误差来源及减小方 法
2
UNDERWORK
实验器材与步骤
5
UNDERWORK
实验结论与意义
砝码
03
用于改变小车的质量。
细绳 力传感器 位移传感器 数据采集与处理系统 所需器材 用于连接小车与力传感器。 用于测量小车的位移。 用于测量细绳上的拉力。 用于实时采集和处理实验数据。
搭建实验装置
1. 将光滑斜面固定在实 验台上，调整其倾斜角 度，使小车能够沿斜面
下滑。
01
3. 将细绳一端连接在小 车上，另一端连接力传 感器，并确保细绳与斜
应急处理措施
若发生火警，应迅速切断电源，使用灭火器等消防 设备扑灭火源，并按照实验室的紧急疏散程序撤离。
若发生设备故障或异常情况，应立即停止实验，并 及时报告指导老师或实验室管理员。
若发生人员受伤或中毒事故，应立即进行急救处理， 并及时拨打急救电话或送往医院救治。
个人防护建议
在进行实验前，应穿戴好实验服、护目 镜、手套等个人防护用品。
提供了定量计算的基础 通过测量力和质量，可以预测物体的加速度，进 而计算物体的运动状态。
指导了工程实践 在机械、建筑等领域，需要精确控制物体的运动 状态，该实验结论为工程师提供了理论支持和实 践指导。
对未来研究的展望
深入研究非线性关系
在极端条件下，如超高速、超强力等情况下，牛顿第二定律可能 不再适用，需要探索更复杂的非线性关系。
牛顿第二定律ppt课件
§4.3 牛顿第二定律
《运动和力的关系》
复习与回顾
实验：探究加速度与力、质量的关系
控制变量法
加速度与力的关系
a
加速度与质量的关系
a
F
a∝ F
1
m
a∝
1 m
一、牛顿第二定律的表达式
1、内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它 的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
2、力的单位
F ＝k ma
【解析】虽然 F＝ma 表示牛顿第二定律，但 F 与 a 无关，因 a 是由 m 和 F 共同决定的，即 a∝F 且 a 与 F 同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；
m a 与 F 的方向永远相同。综上所述，可知选项 A、B 错误，C、D 正确。 【答案】CD
二.对牛顿第二定律的理解
2、第二定律的性质 （1）因果性：F合 是 a 产生的原因 （2）矢量性：a 与 F合 的方向相同
437N
负号表示与运动方向相反
第二阶段，汽车重新起步加速,汽车水平受力如右
F合=F－F阻 =2 000N-437N=1 563N
FN
F阻
F
由牛顿第二定律得：a2
F合 m
1563 m/s2 1100
1.42m/s2
G
加速度方向与汽车运动方向相同
用牛顿第二定律解题的一般步骤
1.确定研究对象； 2.对研究对象进行受力分析 3.求出合力；(力的合成法；正交分解法)
同时消失的 B. 物体只有受到力的作用时,才有加速度,才有速度 C. 任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,也总与速度的方向相
同 D. 当物体受到几个力的作用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作
《运动和力的关系》
复习与回顾
实验：探究加速度与力、质量的关系
控制变量法
加速度与力的关系
a
加速度与质量的关系
a
F
a∝ F
1
m
a∝
1 m
一、牛顿第二定律的表达式
1、内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它 的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
2、力的单位
F ＝k ma
【解析】虽然 F＝ma 表示牛顿第二定律，但 F 与 a 无关，因 a 是由 m 和 F 共同决定的，即 a∝F 且 a 与 F 同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；
m a 与 F 的方向永远相同。综上所述，可知选项 A、B 错误，C、D 正确。 【答案】CD
二.对牛顿第二定律的理解
2、第二定律的性质 （1）因果性：F合 是 a 产生的原因 （2）矢量性：a 与 F合 的方向相同
437N
负号表示与运动方向相反
第二阶段，汽车重新起步加速,汽车水平受力如右
F合=F－F阻 =2 000N-437N=1 563N
FN
F阻
F
由牛顿第二定律得：a2
F合 m
1563 m/s2 1100
1.42m/s2
G
加速度方向与汽车运动方向相同
用牛顿第二定律解题的一般步骤
1.确定研究对象； 2.对研究对象进行受力分析 3.求出合力；(力的合成法；正交分解法)
同时消失的 B. 物体只有受到力的作用时,才有加速度,才有速度 C. 任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,也总与速度的方向相
同 D. 当物体受到几个力的作用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作
2025高考物理总复习探究加速度与力质量的关系课件
1
＋
的图线，不会发生弯曲，故选C。
目录
高中总复习·物理
某实验小组正在进行“探究加速度与力、质量的关系”。
（1）一次该小组同学以小车和车上砝码的总质量的
1
倒数 为横坐标，小车的加速度a为纵坐标，在
1
坐标纸上作出的a- 关系图线如图甲所示。若图
线过原点，说明：加速度与质量成 反比
（填
“正比”或“反比”）关系；图线不过原点说明实验有误差，
则说明平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力
目录
02
着眼“四翼”·探考点
题型 规律 方法
目录
高中总复习·物理
【典例1】 用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。
目录
高中总复习·物理
（1）除了图甲中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，
还必须使用的两种器材是 BD （选填正确选择的字母）。
A. 秒表
B. 天平（含砝码）
－1 2 ，
2 1
1
可得a＝
－ 2
2 2 2
1
图乙遮光条的宽度在游标卡尺上对应的读数为d＝9 mm＋16×0.05 mm＝
9.80 mm。
目录
高中总复习·物理
（3）未打开气源，滑块所受摩擦力不可忽略，根据牛顿第二定律可知F－
μMg＝Ma
1
整理得a＝ F－μg
1
由图像可得μg＝b，k＝ ＝
0
0
解得μ＝ ，M＝ 。
目录
高中总复习·物理
1. 某同学设计了如下方案探究质量一定时加速度与合外力的关系，实
验装置如图甲所示。
目录
高中总复习·物理
《实验：探究加速度与力、质量的关系》课件
六、实验结论
在质量一定时，物体加速度的大小跟 它受到的拉力成正比，即 a∝F；
在拉力一定时，物体加速度的大小跟 它的质量成反比，即a∝ m1与它的质量成反比；当
质量一定时，物体加速度大小
与它的受力成正比 。
科学思维与 方法
控制变量法、图像法、 转化思想
四、确定实验方案
实验装置
五、数据分析与处理—a与 F 的关系
桶和沙的 质量 m/kg
0.0084
拉力
加速度
F/N a /（m·s-2）
0.0823
0.395
0.0096 0.0941
0.449
0.0109 0.1068
0.506
0.0121 0.1186
0.559
0.0134 0.1313
0.615
《实验：探究加速度与力、 质量的关系》
一、猜想和假设
加速度与力、质量之间可能具有怎 样的定量关系呢？
a与F成正比 a与m成反比
二、实验方法
控制变量法
m一定时，a与F的关系 F一定时，a与m的关系
三、物理量的测量—质量
三、物理量的测量—加速度 方法1： 测量位移x及时间t，由 x 1 at2 计算a；
2
一个物体做初速度为0、加速度为a的
匀加速直线运动。在各个连续相等的时间
间隔T内的位移分别为s1，s2，s3，…，sn， 可以证明：s s2 s1 s3 s2 sn sn1 aT 2
s1
s2
s3
O
T
2T
3T t
在第(n 1)个时间间隔内，物体的初速度v0，末速度为v
sn1
v0T+
在质量一定时，物体加速度的大小跟 它受到的拉力成正比。
第二节实验探究加速度与力质量的关系PPT课件
解答：A是正确的 物体做匀加速运动说明加速度方向与 当根速加据度速牛方度顿向的第一大二致小定。不律当变，合时物外，体力合受减外的小力合但的外方大力向小决 也定不不了变变物时，体，一的加但加速方速度向度减改。小变而但，加方合速向力度也的大不方小变向和，也速 改度所变大以，小物就无体不关仍是。然恒所做力以加。，速故B运说D也动法是，错错速误的度。增加。 C说法错误。
控制F不变，改变物体质量m
根据我们的经验，在相同力的作用下，质量 m 越大，加速度 a 越小。 若以 a 为纵坐标、 m为横坐标，根据各组数据
a可能是“ a 与 m 成反比”a，
即a 1
m
o
m
o
1 m
如何设计探究实验方案?
•第四章、牛顿第二定律
•7
3.制定实验方案时的两个问题
这个实验需要测量的物理量有三 个：物体的加速度、物体所受 的力、物体的质量。
从定律可看到：一物体所受合外力恒定时，
加速度也恒定不变，物体做匀变速直线运动；
合外力随时间改变时，加速度也随时间改变；
合外力为零时，加速度也为零，物体就处于 静止或匀速直线运动状态。
⑶牛顿第二定律适用范围:
牛顿第二定律只适用低速，宏观物体 .高 速微观粒子不适用.
巩固练习
1.从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都 可以使物体产生加速度。可是我们用力提一 个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二 定律有无矛盾？为什么？
•第四章、牛顿第二定律
•11
若:v0
0
2x a t2
a1 x1 a2 x2
2.怎样提供和测量物体所受的恒力
两个相同的小车放在光滑水平板上， 增减小盘中的祛码就可以改变小车受到的合 力。
若:v0
控制F不变，改变物体质量m
根据我们的经验，在相同力的作用下，质量 m 越大，加速度 a 越小。 若以 a 为纵坐标、 m为横坐标，根据各组数据
a可能是“ a 与 m 成反比”a，
即a 1
m
o
m
o
1 m
如何设计探究实验方案?
•第四章、牛顿第二定律
•7
3.制定实验方案时的两个问题
这个实验需要测量的物理量有三 个：物体的加速度、物体所受 的力、物体的质量。
从定律可看到：一物体所受合外力恒定时，
加速度也恒定不变，物体做匀变速直线运动；
合外力随时间改变时，加速度也随时间改变；
合外力为零时，加速度也为零，物体就处于 静止或匀速直线运动状态。
⑶牛顿第二定律适用范围:
牛顿第二定律只适用低速，宏观物体 .高 速微观粒子不适用.
巩固练习
1.从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都 可以使物体产生加速度。可是我们用力提一 个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二 定律有无矛盾？为什么？
•第四章、牛顿第二定律
•11
若:v0
0
2x a t2
a1 x1 a2 x2
2.怎样提供和测量物体所受的恒力
两个相同的小车放在光滑水平板上， 增减小盘中的祛码就可以改变小车受到的合 力。
若:v0
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• （2）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.
由Δs=at2计算出小车的加速度a。
可能的实验方案（二）
方案二：以小车、一端带有定滑轮的长木板、 细线、砝码、刻度尺、天平、夹子为实验器 材，研究小车的运动，利用两小车位移之比 就等于加速度之比来研究加速度与力和质量 的关系。
实验方案（二）原理：如图所示
1、控制m相同，探讨加速度a与F的关系
F1, F2，在相 同的时间内:
21
1
t2
2s 2s
结论：2s 1 a t 2 a 4s
22
t 2
2 重新演示
比较以上两个实验，得：
∵ a F mg a F 2mg 1 M M 2M M
∴ a 2a
2
1
a∝F ∴当物体质量M不变时，
返回
探 究 保持物体的质量不变，测量物体在不同的力 加 作用下的加速度，分析加速度与力的关系
与
力
的
关
系
0
次 F2 数 F1
xx21
1
aa12
2
3
4
F
F2 / F1
验证加速度a与质量的关系： 外力的大小为F=2mg不变，
忽略一切摩擦力， M＞＞2m。
2s 2s
重新演示
结论：2s 1 a t 2 a 4s
21
1
t2
重新演示
结论：s 1 a t 2 a 2s
1
x1= 2 a1t2
1
x2 =2 a2t2
F1 x1
a1/ a2=x1/x2 测量出x1 、x2
F2 x2
2、控制F相同，探讨加速度a与m的关系
模拟实验演示
实验过程：
验证加速度a与力F的关系： 质量为M的物体， 在质量不变时， 忽略一切摩擦力， M＞＞m。
重新演示
结论：s 1 a t 2 a 2s
m1m//kgkg-1
m1 /kg -1 2.50 2.00 1.33 1.00 0.83
数据处理：以a为纵坐标，以F横坐标，或以a为纵 坐标，1／m为横坐标，作出图象都应该是过原 点的直线。
a/m·s -2
0.75
0.60
0.45
0.30 0.15
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
F/ N
小车2
质 量 的 关
次 数
车上砝码 质量
1 m1/g
(M+m1) /g
小车1质量
2
M1
位移 车上砝码 x1/cm质量
m2/5g0
(M+m2) /g
位移 x2/c m
150
小车2质量 M2
系 3 100
200
4
250
5
300
探
究
加 速
a
度
x2 /x1
与
质
量
的
关
系
0
次 M2 数 M1
1 2 3 4
xx21
速
小车质量M2=00 g,小车上砝码质0量m= g
度 与 力
次 数
小车1 盘中砝码m’1/g (表
质量 示F1大小)
小车2 位移 盘中砝码 m’2/g (表 x1/c 质量 示F2大小)
的 1 m’1/g
m m2’02/g
位移 x2/c m
关2
30
系 3 50
40
4
60
5
70
探
究
加 速
a
度
x2 /x1
到的拉力F
方案三：小车、一端带滑轮的长木板、细
线、砝码、钩码。利用频闪照相，拍下小 车运动情况进行分析，求出加速度a 。
数 据 处 理 ： 加 速 0.75 a/m·s -2 度 与 0.60 力 0.45 的 0.30 关 0.15 系
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
次数 F/N a/m ·s -2 当小 1 0.10 0.146 车质 2 0.20 0.302 量不 3 0.30 0.428 变时 4 0.40 0.592
a/m·s-2
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
1 m
/kg
-1
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:
a 1 m
（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）
注意事项：
• （1）平衡摩擦力时不要挂重物，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.
加速度与力质量的关系优秀课 件
第二节 探究加速度与力、质量的关系
m
F1
m1
F
m F1<F2
定性讨论
F2
m2
F
m1<m2
定性讨论
猜测
讨论1：加速度的大小与力有什么关系？ 结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。
讨论2：加速度的大小与质量有什么关系？ 结论：物体受力相同时，质量越大，加速度越小。
加速度
与力和质量有关
定量关系
？猜测：
aF?或 aF2?
am1 或am12 ？
一、实验探究 a、F、m的关系
1、研究目的 ： 定量分析a、F、m的关系 2、研究方法 ： 控制变量法
A、m一定时，a与F的定量关系 B、F一定时，a与m的定量关系
二、如何设计和进行实验？
可能的实验方案（一）
方案一： 小车、打点计时器、纸带、一端带 有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、 天平为器材，研究小车运动。用天平测出小 车的质量m1，把砝码的总重力当作小车受到 的拉力F,从打点计时器打出的纸带上测出Δs,
M1 M2
aa12
m1 M21 / M12
实 验 方 案
合外 力保 持不 变
质量保 持不变
其 方案二：小车、打点计时器、纸带、一端
他 带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻
方 度尺、天平为器材，研究小车运动。
案
用天平测出
小车的质量m
从打点计时器打 出的纸带计算出 小车的加速度a
钩码的总重力 G当作小车受
22
2
t2
比较以上两个实验，得：
∵ a F mg a F mg
a 1 M M 2 2M 2M
∴a 1
22
a∝ 1
∴当F一定时，
M
探 究 加 速
保持物体所受的力相同，测量不同质量的物 体在该力作用下的加速度，分析加速度与质 量质量50m’= g
与
小车1
5 0.50 0.751
如何更直 观地处理 数据？
F/ N
数
据
处
理
：
加
aa//mm·s·s-2 -2
速 1.0
当 次数 拉1 力2
不3 变4 时5
度 0.8
与 0.6
质 量
0.4
的 0.2
关 0 0.25 01.4.0 01.6.5 02.8.0 12.02.5.51.2 系
m/kg a/m ·s -2 0.400 0.861 0.500 0.692 0.750 0.470 1.000 0.352 1.200 0.290
由Δs=at2计算出小车的加速度a。
可能的实验方案（二）
方案二：以小车、一端带有定滑轮的长木板、 细线、砝码、刻度尺、天平、夹子为实验器 材，研究小车的运动，利用两小车位移之比 就等于加速度之比来研究加速度与力和质量 的关系。
实验方案（二）原理：如图所示
1、控制m相同，探讨加速度a与F的关系
F1, F2，在相 同的时间内:
21
1
t2
2s 2s
结论：2s 1 a t 2 a 4s
22
t 2
2 重新演示
比较以上两个实验，得：
∵ a F mg a F 2mg 1 M M 2M M
∴ a 2a
2
1
a∝F ∴当物体质量M不变时，
返回
探 究 保持物体的质量不变，测量物体在不同的力 加 作用下的加速度，分析加速度与力的关系
与
力
的
关
系
0
次 F2 数 F1
xx21
1
aa12
2
3
4
F
F2 / F1
验证加速度a与质量的关系： 外力的大小为F=2mg不变，
忽略一切摩擦力， M＞＞2m。
2s 2s
重新演示
结论：2s 1 a t 2 a 4s
21
1
t2
重新演示
结论：s 1 a t 2 a 2s
1
x1= 2 a1t2
1
x2 =2 a2t2
F1 x1
a1/ a2=x1/x2 测量出x1 、x2
F2 x2
2、控制F相同，探讨加速度a与m的关系
模拟实验演示
实验过程：
验证加速度a与力F的关系： 质量为M的物体， 在质量不变时， 忽略一切摩擦力， M＞＞m。
重新演示
结论：s 1 a t 2 a 2s
m1m//kgkg-1
m1 /kg -1 2.50 2.00 1.33 1.00 0.83
数据处理：以a为纵坐标，以F横坐标，或以a为纵 坐标，1／m为横坐标，作出图象都应该是过原 点的直线。
a/m·s -2
0.75
0.60
0.45
0.30 0.15
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
F/ N
小车2
质 量 的 关
次 数
车上砝码 质量
1 m1/g
(M+m1) /g
小车1质量
2
M1
位移 车上砝码 x1/cm质量
m2/5g0
(M+m2) /g
位移 x2/c m
150
小车2质量 M2
系 3 100
200
4
250
5
300
探
究
加 速
a
度
x2 /x1
与
质
量
的
关
系
0
次 M2 数 M1
1 2 3 4
xx21
速
小车质量M2=00 g,小车上砝码质0量m= g
度 与 力
次 数
小车1 盘中砝码m’1/g (表
质量 示F1大小)
小车2 位移 盘中砝码 m’2/g (表 x1/c 质量 示F2大小)
的 1 m’1/g
m m2’02/g
位移 x2/c m
关2
30
系 3 50
40
4
60
5
70
探
究
加 速
a
度
x2 /x1
到的拉力F
方案三：小车、一端带滑轮的长木板、细
线、砝码、钩码。利用频闪照相，拍下小 车运动情况进行分析，求出加速度a 。
数 据 处 理 ： 加 速 0.75 a/m·s -2 度 与 0.60 力 0.45 的 0.30 关 0.15 系
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
次数 F/N a/m ·s -2 当小 1 0.10 0.146 车质 2 0.20 0.302 量不 3 0.30 0.428 变时 4 0.40 0.592
a/m·s-2
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
1 m
/kg
-1
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:
a 1 m
（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）
注意事项：
• （1）平衡摩擦力时不要挂重物，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.
加速度与力质量的关系优秀课 件
第二节 探究加速度与力、质量的关系
m
F1
m1
F
m F1<F2
定性讨论
F2
m2
F
m1<m2
定性讨论
猜测
讨论1：加速度的大小与力有什么关系？ 结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。
讨论2：加速度的大小与质量有什么关系？ 结论：物体受力相同时，质量越大，加速度越小。
加速度
与力和质量有关
定量关系
？猜测：
aF?或 aF2?
am1 或am12 ？
一、实验探究 a、F、m的关系
1、研究目的 ： 定量分析a、F、m的关系 2、研究方法 ： 控制变量法
A、m一定时，a与F的定量关系 B、F一定时，a与m的定量关系
二、如何设计和进行实验？
可能的实验方案（一）
方案一： 小车、打点计时器、纸带、一端带 有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、 天平为器材，研究小车运动。用天平测出小 车的质量m1，把砝码的总重力当作小车受到 的拉力F,从打点计时器打出的纸带上测出Δs,
M1 M2
aa12
m1 M21 / M12
实 验 方 案
合外 力保 持不 变
质量保 持不变
其 方案二：小车、打点计时器、纸带、一端
他 带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻
方 度尺、天平为器材，研究小车运动。
案
用天平测出
小车的质量m
从打点计时器打 出的纸带计算出 小车的加速度a
钩码的总重力 G当作小车受
22
2
t2
比较以上两个实验，得：
∵ a F mg a F mg
a 1 M M 2 2M 2M
∴a 1
22
a∝ 1
∴当F一定时，
M
探 究 加 速
保持物体所受的力相同，测量不同质量的物 体在该力作用下的加速度，分析加速度与质 量质量50m’= g
与
小车1
5 0.50 0.751
如何更直 观地处理 数据？
F/ N
数
据
处
理
：
加
aa//mm·s·s-2 -2
速 1.0
当 次数 拉1 力2
不3 变4 时5
度 0.8
与 0.6
质 量
0.4
的 0.2
关 0 0.25 01.4.0 01.6.5 02.8.0 12.02.5.51.2 系
m/kg a/m ·s -2 0.400 0.861 0.500 0.692 0.750 0.470 1.000 0.352 1.200 0.290