a与F、m之间的关系

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牛顿第二定律说课稿3篇

牛顿第二定律说课稿3篇

牛顿第二定律说课稿3篇牛顿第二定律说课稿篇1(一)教材分析牛顿运动定律以力和运动的知识为基础,进一步研究了力和运动的关系。

牛顿运动定律是经典力学的基础,从牛顿运动定律出发可以推导出动能定理、动量定理等一系列重要的物理规律。

牛顿运动定律还是学习热学、电磁学的重要基础。

因此,这一章内容在力学和整个物理学中占有很重要的地位,是中学物理教学的重点。

牛顿第二定律是动力学的核心规律,是__的重点和中心内容。

(二)教学内容、教材体系与教学目标__教材在牛顿第一定律之后,安排了一节“运动状态的改变”,起到了承上启下的作用。

它既是对牛顿第一定律的深化,使学生进一步认识到力是产生加速度的原因,质量是惯性大小的量度,也是为学习牛顿第二定律做的铺垫,使学生认识到物体的加速度由力和质量两个因素决定,并且对它们的关系有了定性的认识。

本节教材利用控制变量的实验方法,分别研究了加速度跟力、加速度跟质量的关系,再把这两个关系综合起来,总结出牛顿第二定律。

然后把牛顿第二定律从物体受一个力的特殊情况,推广到受多个力的一般情况,从物体受恒力的情况推广到物体受变力的情况,并且进一步强调了牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。

根据以上分析和大纲对本节内容的要求,结合学生的实际情况,确定的知识教学目标为:1.知道牛顿第二定律内容及表达式,理解牛顿第二定律的含义,能应用牛顿第二定律分析和解决有关问题。

2.理解牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。

3.知道力的单位“牛顿”的定义。

在本节课的教学中,还应渗透科学方法教育。

让学生通过研究加速度跟力和质量的关系的实验,掌握控制变量法。

在总结牛顿第二定律的过程中,让学生体会实验研究、分析数据、总结规律的科学研究方法,并在这一过程中培养学生实验、观察、分析、归纳、概括的能力。

(三)教学方法根据本节课的教学内容和学生的实际情况,采用的教学方法是:以演示实验为基础,以引导学生探索规律的活动为主线,在整个教学活动中贯穿教为主导,学为主体的教学思想。

中考物理公式含变形各物理量单位

中考物理公式含变形各物理量单位

中考物理公式含变形各物理量单位物理公式是研究物理现象和解决物理问题的数学表达式,其中包含了很多重要的物理量和它们之间的关系。

公式的推导和变形是物理学研究的重要内容之一、下面是一些中考物理常见的公式及其变形,以及各物理量的单位。

1.速度公式:v=s/t其中,v表示速度,s表示位移,t表示时间。

速度的单位是米每秒(m/s)。

根据上述公式,我们可以得到以下变形公式:-位移公式:s=v×t-时间公式:t=s/v2.动力学公式:F=m×a其中,F表示力,m表示质量,a表示加速度。

力的单位是牛顿(N),质量的单位是千克(kg),加速度的单位是米每秒平方(m/s²)。

根据上述公式,我们可以得到以下变形公式:-质量公式:m=F/a-加速度公式:a=F/m3.能量公式:E=m×g×h其中,E表示重力势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示高度。

重力势能的单位是焦耳(J),质量的单位是千克(kg),重力加速度的单位是米每秒平方(m/s²),高度的单位是米(m)。

根据上述公式,我们可以得到以下变形公式:-质量公式:m=E/(g×h)-高度公式:h=E/(m×g)-重力加速度公式:g=E/(m×h)4. 功公式: W = F × d × cosθ其中,W表示功,F表示力,d表示距离,θ表示力的作用角度。

功的单位是焦耳(J),力的单位是牛顿(N),距离的单位是米(m),作用角度的单位是弧度。

根据上述公式,我们可以得到以下变形公式:- 距离公式: d = W / (F × cosθ)- 力公式: F = W / (d × cosθ)- 作用角度公式: θ = arccos(W / (F × d))5. Ohm定律: U = I × R其中,U表示电压,I表示电流,R表示电阻。

4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系(PXH)

4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系(PXH)
(1)没有平衡摩擦力
(2)打点计时器应使用低压交流电源
1.关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验,下列说法
D 正确的是( )
A.通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究,能归纳出加 速度、力、质量三者之间的关系
B.通过保持小车质量不变,只改变小车的拉力的研究,就可以归纳 出加速度、力、质量三者之间的关系
思考: 如何使小车所 受的合力等于 拉力?
(一)平衡摩擦力: 把木板的一侧垫高,利用小车重力的下滑分力来平衡
打点计时器对小车的阻力及其他阻力。 调节木板的倾斜度,使小车在不受牵引时能拖动纸带沿
木板匀速运动。
(二)测量小车所受的合力: 平衡摩擦力后,当小车受拉力时,则小车所受合力即为拉力。
测出盘和重物的总重量,它近似等于小车运动时所受的拉力。
C.通过保持小车受力不变,只改变小车质量的研究,就可以得出加 速度、力、质量三者之间的关系
④每次小车开始释放时,应尽量靠 近打点计时器,而且先接通电源, 再释放小车。
⑤若没平衡摩擦力或平衡不足(倾角过小), 则a-F图象不过原点,与F轴相交;
若平衡过度(倾角过大),则a-F图象与 a轴相交。
实验器材
小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、薄木块 、打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、复写纸、天平、 刻度尺。
m一定,F越大,a越大;
②物体的受力一定时,它的质量越小,加速度也越大;
F一定,m越小,a越大。
这只是定性关系!
物体的加速度a与它所受到的合外力F、 它的质量m有什么的定量关系?
【思考】用什么科学方法来探究它们的关系?
研究方法: (控制变量法)
保持m不变,研究a 与F的关系; 保持F不变,研究a与m的关系。

人教版必修1-4.3牛顿第二定律(共28张PPT)

人教版必修1-4.3牛顿第二定律(共28张PPT)
4、应用
1、根据牛顿第二定律,即使再小的力也 可以产生加速度,那么我们用一个较小的 力来水平推桌子,为什么没有推动呢?这 和牛顿第二定律是不是矛盾?
不矛盾,因为牛顿第二定律中的力是合力.
2、牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗?
牛顿牛第顿一第定一律定律说明维持物体的速度不需要力, 1改、变定物性定体义的了速力度的才概需念要2力、定。义牛了顿惯第性一的定概律念 定义 3了建、力 立定, 的义了而 ,惯牛如性顿果系第 我的二 们概定 不念律 知4是 道、定在 物性力 体力的 在和定不运义受动的力的基情关系础况上下 牛是顿怎第样二的定运律动状态,要研究物体在力的作用下 是是在怎力么的运定动义的的基,础显上然建是立不的可。能的,所以牛顿第 牛第一二顿二定定第定律律一 律代是定 代替研律 替的究是 的研 ,,力究也也学力即即的学不不出的是是发出牛牛点发顿顿,点第,二第是是定二不不律定能能 的律用用 特的牛牛 例特顿顿。例第。
长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。努力,终会有所收获,功夫不负有心人。以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以知兴替;以人为镜,可以明得失。前进的路上 照自己的不足,学习更多东西,更进一步。穷则独善其身,达则兼济天下。现代社会,有很多人,钻进钱眼,不惜违法乱纪;做人,穷,也要穷的有骨气!古之立大 之才,亦必有坚忍不拔之志。想干成大事,除了勤于修炼才华和能力,更重要的是要能坚持下来。士不可以不弘毅,任重而道远。仁以为己任,不亦重乎?死而后已, 理想,脚下的路再远,也不会迷失方向。太上有立德,其次有立功,其次有立言,虽久不废,此谓不朽。任何事业,学业的基础,都要以自身品德的修炼为根基。饭 而枕之,乐亦在其中矣。不义而富且贵,于我如浮云。财富如浮云,生不带来,死不带去,真正留下的,是我们对这个世界的贡献。英雄者,胸怀大志,腹有良策, 吞吐天地之志者也英雄气概,威压八万里,体恤弱小,善德加身。老当益壮,宁移白首之心;穷且益坚,不坠青云之志老去的只是身体,心灵可以永远保持丰盛。乐 其乐;忧民之忧者,民亦忧其忧。做领导,要能体恤下属,一味打压,尽失民心。勿以恶小而为之,勿以善小而不为。越是微小的事情,越见品质。学而不知道,与 行,与不知同。知行合一,方可成就事业。以家为家,以乡为乡,以国为国,以天下为天下。若是天下人都能互相体谅,纷扰世事可以停歇。志不强者智不达,言不 越高,所需要的能力越强,相应的,逼迫自己所学的,也就越多。臣心一片磁针石,不指南方不肯休。忠心,也是很多现代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。为人谋 交而不信乎?传不习乎?若人人皆每日反省自身,世间又会多出多少君子。人人好公,则天下太平;人人营私,则天下大乱。给世界和身边人,多一点宽容,多一份担 为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平。立千古大志,乃是圣人也。丹青不知老将至,贫贱于我如浮云。淡看世间事,心情如浮云天行健,君子以自强不息。地 载物。君子,生在世间,当靠自己拼搏奋斗。博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之。进学之道,一步步逼近真相,逼近更高。百学须先立志。天下大事,不立 川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚做人,心胸要宽广。其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。身心端正,方可知行合一。子曰:“知者不惑,仁者不忧,勇者不惧 进者,不会把时间耗费在负性情绪上。好学近乎知,力行近乎仁,知耻近乎勇。力行善事,有羞耻之心,方可成君子。操千曲尔后晓声,观千剑尔后识器做学问和学 次的练习。第一个青春是上帝给的;第二个的青春是靠自己努力当眼泪流尽的时候,留下的应该是坚强。人总是珍惜未得到的,而遗忘了所拥有的。谁伤害过你,谁 要。重要的是谁让你重现笑容。幸运并非没有恐惧和烦恼;厄运并非没有安慰与希望。你不要一直不满人家,你应该一直检讨自己才对。不满人家,是苦了你自己。 久的一个人,而是心里没有了任何期望。要铭记在心;每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一个过往,沉溺在幸福中的人;一直不知道幸福却很短暂。一 看他贡献什么,而不应当看他取得什么。做个明媚的女子。不倾国,不倾城,只倾其所有过的生活。生活就是生下来,活下去。人生最美的是过程,最难的是相知, 幸福的是真爱,最后悔的是错过。两个人在一起能过就好好过!不能过就麻利点分开。当一个人真正觉悟的一刻,他放下追寻外在世界的财富,而开始追寻他内心世 若软弱就是自己最大的敌人。日出东海落西山,愁也一天,喜也一天。遇事不转牛角尖,人也舒坦,心也舒坦。乌云总会被驱散的,即使它笼罩了整个地球。心态便 明灯,可以照亮整个世界。生活不是单行线,一条路走不通,你可以转弯。给我一场车祸。要么失忆。要么死。有些人说:我爱你、又不是说我只爱你一个。生命太 了明天不一定能得到。删掉了关于你的一切,唯独删不掉关于你的回忆。任何事都是有可能的。所以别放弃,相信自己,你可以做到的。、相信自己,坚信自己的目 受不了的磨难与挫折,不断去努力、去奋斗,成功最终就会是你的!既然爱,为什么不说出口,有些东西失去了,就在也回不来了!对于人来说,问心无愧是最舒服 ,表明他人的成功,被人嫉妒,表明自己成功。在人之上,要把人当人;在人之下,要把自己当人。人不怕卑微,就怕失去希望,期待明天,期待阳光,人就会从卑 封存梦想去拥抱蓝天。成功需要成本,时间也是一种成本,对时间的珍惜就是对成本的节约。人只要不失去方向,就不会失去自己。过去的习惯,决定今天的你,所 决定你今天的一败涂地。让我记起容易,但让我忘记我怕我是做不到。不要跟一个人和他议论同一个圈子里的人,不管你认为他有多可靠。想象困难做出的反应,不 ,而是面对它们,同它们打交道,以一种进取的和明智的方式同它们奋斗。他不爱你,你为他挡一百颗子弹也没用。坐在电脑前,不知道做什么,却又不想关掉它。 ,让时间帮你决定。如果还是无法决定,做了再说。宁愿犯错,不留遗憾。发现者,尤其是一个初出茅庐的年轻发现者,需要勇气才能无视他人的冷漠和怀疑,才能 志,并把研究继续下去。我的本质不是我的意志的结果,相反,我的意志是我的本质的结果,因为我先有存在,后有意志,存在可以没有意志,但是没有存在就没有 ,人类的福利,可以使可憎的工作变为可贵,只有开明人士才能知道克服困难所需要的热忱。立志用功如种树然,方其根芽,犹未有干;及其有干,尚未有枝;枝而 意志的出现不是对愿望的否定,而是把愿望合并和提升到一个更高的意识无论是美女的歌声,还是鬓狗的狂吠,无论是鳄鱼的眼泪,还是恶狼的嚎叫,都不会使我动 幸的灾难,已经开始了的事情决不放弃。最可怕的敌人,就是没有坚强的信念。既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。意志若 如何,它都帮助了暴力。有了坚定的意志,就等于给双脚添了一对翅膀。意志坚强,只有刚强的人,才有神圣的意志,凡是战斗的人,才能取得胜利。卓越的人的一 和艰难的遭遇里百折不挠。疼痛的强度,同自然赋于人类的意志和刚度成正比。能够岿然不动,坚持正见,度过难关的人是不多的。钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出 硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的,学习了不在生活面前屈服。只要持续地努力,不懈地奋斗,就没有征服不了的东西。

实验四拓展探究牛顿第二定律(m与a的关系)

实验四拓展探究牛顿第二定律(m与a的关系)

实验四拓展:探究牛顿第二定律(m与a的关系)一.实验目的
通过验证加速度与外力之间的关系,验证并加深对牛顿第二定律的理解
二.实验原理
根据牛顿第二定律,F=ma ,在F不变的情况下,m与a成反比。

三.实验仪器
数据采集器、运动传感器(PS-2103)、动力学轨道及小车(ME-6955),超级滑轮(ME-9448A),小车负载
四.实验仪器
数据采集器、运动传感器(PS-2103)、动力学轨道及小车(ME-6955),超级滑轮(ME-9448A),小车负载
五.实验装置图
六.实验步骤
1.按实验装置图所示,安放各个仪器。

2.点击“设置”按钮,运动传感器的复选框中选取“速度”项,将取样频率设置为“40HZ”。

3.将“显示”选项中的“图表”拖拽至“数据”中的“速度”位置,出现“速度-时间”图表。

4.将小车置于运动传感器前的轨道上,点击“启动”,使小车在重物拉动下匀加速向下运动,加速一段时间后点击“停止”,得到所示曲线。

5.改变小车负载,重复上述步骤得到所示图线。

七.数据显示图
八、数据参考图。

第三章 2 探究a与F,m的关系

第三章 2 探究a与F,m的关系

2探究加速度与力、质量的关系[学习目标] 1.学会用控制变量法研究物理规律.2.会测量加速度、力和质量,能作出物体运动的a-F、a-1m图像.3.通过实验探究加速度与力、质量的定量关系.一、实验器材小车、砝码、砝码盘、细绳、一端带有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平.二、实验原理实验的基本思想——控制变量法1.保持研究对象即小车的质量不变,改变砝码盘内砝码的质量,即改变作用力,测出小车的对应加速度,验证加速度是否正比于作用力.2.保持砝码盘中砝码的质量不变,即保持作用力不变,改变研究对象即小车的质量,测出对应不同质量的加速度,验证加速度是否反比于质量.三、实验方案的设计1.如何使物体在力的作用下做匀加速运动?(1)用质量为m的重物通过滑轮牵引被研究的物体(质量为M的小车或滑块),使它做匀加速直线运动.(2)消除摩擦力影响的方法:①如果将小车放在一端带有定滑轮的长木板上做实验,将木板适当倾斜,使小车在不受拉力作用时能在长木板上近似做匀速直线运动,此时小车重力沿长木板向下的分力等于打点计时器对小车的阻力、长木板的摩擦阻力及其他阻力之和.②采用气垫导轨,让滑块在水平轨道上运动.2.三个物理量的测量方法本实验的研究对象:小车(装置如图1所示).图1(1)小车质量的测量:利用天平测出,在小车上增、减砝码可改变小车的质量.(2)力的测量:当被研究物体的质量M远大于重物的质量m时,可以近似认为其所受拉力F =mg.如果将力传感器固定在小车上,可以在计算机上直接读出拉力F的大小.(3)加速度的测量:①由纸带根据公式Δx=aT2,结合逐差法计算出小车的加速度.②描绘出小车的v-t图像,由图像的斜率求出加速度的大小.四、实验操作1.用天平测出小车的质量M,并把数值记录下来.2.按如图2所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系绳).图23.平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫一木块,反复移动木块位置,直到轻推小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等).4.用细绳绕过定滑轮系在小车上,另一端挂上砝码盘.保持小车质量不变,改变盘中砝码的质量,以改变小车所受的拉力.处理纸带,测出加速度,将结果填入表1中.表1小车质量一定5.保持砝码盘及砝码质量不变,即保持小车所受的拉力不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,求出相应的加速度,把数据记录在表2中.表2小车所受的拉力一定五、数据分析1.分析加速度a与力F的定量关系由表1中记录的数据,以加速度a为纵坐标,力F为横坐标,根据测量数据描点,然后作出a-F图像,如图3所示,若图像是一条过原点的直线,就能说明a与F成正比.图32.分析加速度a与质量M的定量关系由表2中记录的数据,以a为纵坐标,以1M为横坐标,根据测量数据描点,然后作出a-1M图像,如图4所示.若a-1M图像是一条过原点的直线,说明a与1M成正比,即a与M成反比.图43.实验结论(1)保持物体质量不变时,物体的加速度a与所受拉力F成正比.(2)保持拉力F不变时,物体的加速度a与质量M成反比.六、注意事项1.打点前小车应靠近打点计时器且应先启动计时器后放开小车.2.在平衡摩擦力时,不要(选填“要”或“不要”)悬挂重物,但小车应连着纸带且启动计时器.用手轻轻地给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔均匀,表明小车受到的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡.3.改变悬挂重物的质量的过程中,要始终保证重物的质量远小于小车的质量.4.作图时应使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能地均匀分布在直线的两侧,个别偏离较远的点应舍去.一、实验原理与实验操作例1用如图5所示的装置探究在拉力F一定时,小车的加速度a与小车(含砝码)质量M的关系,某同学设计的实验步骤如下:图5A.用天平称出小车和小桶及内部所装沙子的质量B.按图安装好实验器材C.把轻绳系在小车上并绕过定滑轮连接在小桶上D.将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上,启动计时器,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E.保持小桶及桶内沙子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M值,重复上述实验F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值G.作a-M图像,并由图像确定a与M的关系(1)该同学漏掉的一个重要实验步骤是________,该步骤应排在步骤________之后.(2)在上述步骤中,有错误的是步骤______________,应把____________改为____________.(3)在上述步骤中,处理不恰当的是步骤__________,应把________改为________.答案(1)平衡摩擦力B(2)D 6 V电压的蓄电池4~6 V的交流电源(3)G a-M图像a-1M图像解析(1)实验中把小桶及桶内沙子的重力之和看成与小车所受拉力大小相等,没有考虑摩擦力,故必须平衡摩擦力且应排在步骤B之后.(2)电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上将无法工作,必须接在4~6 V的交流电源上.(3)作a-M图像,得到的是曲线,很难进行正确的判断,必须“化曲为直”,改作a-1M图像.二、实验数据处理例2某同学设计了一个“探究加速度a与物体所受合力F及物体质量M的关系”的实验,图6所示为实验装置简图(交流电源的频率为50 Hz).图6(1)图7所示为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为________ m/s2.(结果保留两位有效数字)图7(2)保持沙和沙桶的质量不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的1M,数据如下表.请在图8甲所示的坐标纸中画出a -1M 图线,由图线可得小车的加速度a 与质量的倒数1M 之间的关系式为________________.图8(3)保持小车的质量不变,改变沙和沙桶的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a 随合力F 变化的图线,如图乙所示.该图线不通过原点,其主要原因是________________________. 答案 (1)3.2 (2)见解析图 a =12M (3)实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足解析 (1)在连续相等的时间间隔内,从纸带上可得到四段位移,因此可以用逐差法计算加速度. 已知x 1=6.19 cm ,x 2=6.70 cm ,x 3=7.21 cm ,x 4=7.72 cm ,电火花打点计时器的计时周期T =1f=0.02 s 由逐差法可得x 3-x 1=2a 1·(2T )2,x 4-x 2=2a 2·(2T )2 故a =a 1+a 22=(x 3+x 4)-(x 1+x 2)2×2×(2T )2≈3.2 m/s 2.(2)在a -1M 坐标系中描点连线,a -1M 图线如图所示,得a =12M.(3)由a-F图线可知,F增大到某一值时小车开始有加速度,说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.三、创新实验设计例3某实验小组利用如图9所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.(1)已知两个光电门中心之间的距离x=24 cm,遮光条的宽度d=0.52 cm.该实验小组在做实验时,将滑块从如图所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=________,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=________,滑块的加速度的表达式a=________.(以上表达式均用字母表示)图9(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如表所示的实验数据,通过分析表中数据,你得出的结论是__________________________________.(3)现需通过图像进一步验证你的结论,请利用表格数据,在图10坐标系中描点并作出相应的图像.图10答案 (1)d Δt 1 dΔt 2 (d Δt 1)2-(d Δt 2)22x (2)当合外力一定时,物体运动的加速度跟物体的质量成反比 (3)见解析图解析 (1)遮光条的宽度很小,遮光条通过光电门的时间极短,遮光条在极短时间内的运动可看成匀速运动,故通过两光电门的瞬时速度分别为v 1=d Δt 1,v 2=dΔt 2.遮光条从光电门2到光电门1做匀加速运动,由v 12-v 22=2ax 可得a =v 12-v 222x=⎝⎛⎭⎫d Δt 12-⎝⎛⎭⎫d Δt 222x.(2)当合外力一定时,在误差允许的范围内,物体质量和加速度的乘积近似相等,所以加速度跟质量成反比. (3)如图所示.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,为减小实验误差,可以从以下几个方面进行创新改进:1.用气垫导轨替代长木板利用气垫导轨替代长木板做此实验时,不需要平衡摩擦力,其他实验步骤不变.2.利用光电门测加速度利用光电门测出滑块通过G1、G2的速度v1、v2,由v22-v12=2ax求出加速度.3.利用位移传感器测位移由于a =2xt 2,如果测出两个初速度为零的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移x 1、x 2,则位移之比等于加速度之比,即a 1a 2=x 1x 2.1.利用如图11所示的装置探究加速度与力、质量的关系,下列说法中正确的是( )图11A.保持小车所受拉力不变,只改变小车的质量,就可以探究加速度与力、质量的关系B.保持小车质量不变,只改变小车的拉力,就可以探究加速度与力、质量的关系C.先保持小车所受拉力不变,探究加速度与力的关系;再保持小车质量不变,探究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度与力、质量的关系D.先保持小车质量不变,探究加速度与力的关系;再保持小车所受拉力不变,探究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度与力、质量的关系答案 D2.(多选)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,关于平衡摩擦力的说法中正确的是() A.平衡摩擦力的本质就是使小车受到的摩擦力为零B.平衡摩擦力的本质就是使小车所受的重力沿斜面方向的分力与所受到的阻力相平衡C.平衡摩擦力的目的就是要使小车所受的合力等于重物通过细绳对小车施加的拉力D.平衡摩擦力是否成功,可由小车拖动由打点计时器打出的纸带上的点迹是否均匀而确定答案BCD解析小车所受的摩擦力不可避免,平衡摩擦力的本质就是使小车的重力沿斜面方向的分力与小车所受的阻力相平衡,A错误,B正确;平衡摩擦力的目的是使小车所受的合力等于细绳对小车的拉力,C正确;恰好平衡摩擦力时,小车拖动纸带,不给小车提供拉力,给小车一个初速度,小车做匀速直线运动,由打点计时器打出的纸带上的点迹应该是均匀的,D正确.3.(2019·黄石市高一上学期期末)(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某同学组装了如图12所示的装置.图12①图示实验装置中除未平衡摩擦力外,还有一处错误是________;②关于平衡摩擦力的操作过程,下列说法正确的是________.(填字母代号)A.应将长木板的右端适当垫高B.应将重物通过细绳与小车相连C.应将纸带穿过打点计时器并与小车相连D.如果小车能在长木板上保持静止,就表明摩擦力已经得到平衡(2)图13为某次实验所得的纸带,打点计时器打点的时间间隔为0.02 s,E点在刻度尺上的读数为________ cm,可求出小车的加速度为________ m/s2.图13答案(1)①拉小车的细绳没有与长木板平行②AC (2)3.800.20解析(1)①实验要求拉力是平行于长木板方向的,题图中拉小车的细绳没有与长木板平行.②平衡摩擦力正确的操作:纸带穿过打点计时器并与小车相连,将长木板的右端适当垫高,轻推小车,如果纸带上的点迹均匀分布,说明小车做匀速直线运动,代表摩擦力已经得到平衡.(2)读数为3.80 cm.由题图中数据可知CD=1.10 cm,DE=1.30 cm,EF=1.50 cm,FG=1.70 cm,GH=1.90 cm,HI=2.10 cm,则根据Δx=aT2得出a=0.20 m/s2.4.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图14甲所示.图14(1)在平衡小车受到的阻力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示.打点计时器打点的时间间隔为0.02 s,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,测量并标出相邻计数点之间的距离,该小车的加速度a=________ m/s2.(2)阻力得到平衡后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:请根据实验数据在图15所示坐标系中作出a-F关系图像.图15(3)本实验已正确平衡了阻力,根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点,主要原因是________________________________.答案(1)0.16(2)见解析图(3)计算F时忘记加入砝码盘的重力解析(1)由题意可知相邻两计数点间的时间间隔T=5T0=0.1 s.由题图乙可知Δx=0.16 cm=1.6×10-3 m,由Δx=aT2可得a=0.16 m/s2.(2)a-F图线如图所示.(3)平衡阻力后,a-F图像仍不通过原点,是由于在计算F时忘记加入砝码盘的重力,使作出的图像向左平移.。

牛顿第二定律PPT

牛顿第二定律PPT《同步训练》p36-7.判断下面说法的正误,并说明理由:⑴物体受到的合外力越大,速度越大.⑵物体在和外力作用下作加速直线运动,合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小. 解答: ⑴在物体质量不变的条件下,合外力越大,加速度越大.但是速度则不一定大.解答: ⑵在物体质量不变的条件下,合外力逐渐减小,则加速度逐渐减小.但是速度则不一定减小.作业评讲2《同步训练》p36-8.一个物体在两个彼此平衡的力作用下处于静止状态.现将其中一个力逐渐减小到零,而保持另一个力不变,这个物体的加速度和速度的大小如何变化?如果再将这个力恢复,这个物体的加速度和速度的大小又如何变化?解答:物体受到两个平衡力作用时,等效为不受力.其中一个力逐渐减小,则相当于合力逐渐增大.因此加速度逐渐增大,速度也逐渐增大;再将原来变化的力恢复时,合外力为零,加速度也为零.此时速度不变.复习与回顾牛顿第一定律:力是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。

影响加速度的因素:物体所受合外力f、物体质量m怎样来比较物体运动的加速度的大小呢?研究对象小车的加速度a是根据初速度为零的匀加速直线运动公式s=at2/2 ,t相同时,通过比较s的大小来比较a的大小研究思路先保持物体质量m不变,研究它的加速度a跟物体所受合力f的关系,再保持物体所受合力f相同,研究物体的加速度a跟它的质量m的关系.最后用数学的方法把实验得出的a跟f的关系及a跟m的关系综合起来,找出a跟f和m的关系.变量控制法加速度a与所受合力f的定量关系实验:保持两小车的质量m相等,改变拉力(如f1为f2两倍)比较其在相等时间t内通过的位移s1和s2。

结论:相等时间t内s1为s2两倍即:a1为a2两倍加速度a与质量m的定量关系实验:保持两小车的拉力f相等,改变小车的质量(如m1为m2两倍)比较其在相等时间t内通过的位移s1和s2。

结论:相等时间t内s2为s1两倍即:a2为a1两倍牛顿第二定律用f表示物体所受合力的大小,a表示物体获得的加速度大小,m表示物体的质量,则:物体的加速度a跟所受合外力f成正比,跟物体的质量m成反比,加速度的方向跟合外力的牛顿第二定律的数学表达式质量为1kg的物体,获得1m/s2的加速度时,受到的合外力为k 值,若f定为1n牛顿第二定律的理解同体性:公式中f、m、a必须是同一研究对象正比性:a与合外力f成正比,与质量m成反比矢量性:a与合外力f的方向始终相同瞬时性:a和合外力f是瞬时对应关系,某一时刻的力决定了这一时刻的加速度,如合外力f随时间变化,a也随时间变化,只有合外力f恒定时,a才恒定,物体才做匀变速运动。

人教版高一物理必修第一册第四章:实验:探究a与F、m的关系


实验次数
m
a 0
F
a
0
1/m
7、实验结论:
(1)小(车质1量)m的测m量一: 定时,a与
4、实验前小车摩擦力的平衡操作要领:
F的定量关系: (2)F一定时,a与m的定量关系
——必须平衡小车的摩擦力。
——利用天平测出小车及车上砝码的质量。
质量越大,速度变化慢,加速度越小。
a 2、小车加速度a的测量:
(1)m一定时,a与F的定量关系(共6次) (1)m一定时,a与F的定量关系: 四、我们的实验方案:
实验报告册P25页活动方案(一) (2)F一定时,a与m的定量关系
?复习思考:
1、什么是物体运动状态的改变? 物体运动状态的改变指的是:物体的速度发生了变化
2、根据牛顿第一定律,物体运动状态改变的原因是什么?
——小桶质量m远远小于小车M(即m<<M)。 ③细绳拉小车的拉力充当小车合外力的条件:
——必须平衡小车的摩擦力。
三、实验探究:a、F、m各物理量如何测量?
1、小车质量m的测量:
——利用天平测出小车及车上砝码的质量。
2、小车加速度a的测量:
方法1:利用
求a
方法2:利用纸带打点,由ΔX=at2

a v2v1 t
讨论2:在相同力的作用下,质量不同的物体 的加速度大小如何?
m1
F
m1<m2
m2
F
质量越大,速度变化慢,加速度越小。 结论:加速度的大小与质量有关。
一、影响加速度大小的因素有:力和质量。
(即a与F、m有关)
猜想:加速度与力的定量关系? 加速度与质量的定量关系?
二、如何实验研究 a与F、m的关系:
研究方法:控制变量法 1、m一定时,a与F的定量关系:a-F关系

实验四 探究a与F、M的关系


力F、质量M和加速度a三个变量,研究加速度a与F及M
的关系时,先控制质量M不变,讨论加速度a与力F的关 系;然后再控制力F不变,讨论加速度a与质量M的关系. 2.实验中需要测量的物理量和测量方法是:小 车及砝码的总质量M;用天平测出. 小车受到的拉力F认为等于托盘和砝码的总重力mg. 小车的加速度a利用纸带根据Δ x=aT2计算.
侧.
6.作图时两轴标度比例要选择适当,各量须采用 国际单位.这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误 差会小些.
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7.为提高测量精度
(1)应舍掉纸带上开头比较密集的点,在后边便 于测量的地方找一个起点. (2)可以把每打五次点的时间作为时间单位,即 从开始点起,每五个点标出一个计数点,而相邻计数 点间的时间间隔为T=0.1 s.
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解析
(1)a=
( x7 x6 x5 ) ( x4 x3 x2 ) 2 9T
0.497 m/s2 (2)①要测动摩擦因数,就要测出滑块受的拉力和滑 块质量;②测质量就需要天平.
(3)根据牛顿第二定律m3g-μ m2g=(m2+m3)a
得μ = m3 g (m2 m3 )a m2 g 这样测出的动摩擦因数比真实值偏大,因为纸带和打 点计时器还有摩擦,计算时忽略掉,导致结果偏大.
/index/1403124.jspx
答案
(1)0.495~0.497 m/s2 (2)①CD
②天平
(3) m3 g (m2 m3 )a 偏大 m2 g
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图2
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(1)下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部 分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计

34探究a与FM的关系

2012届高三物理一轮复习导学案三、牛顿运动定律(4)【课题】实验:探究物体的加速度a与所受合外力F、物体质量之间的关系。

【导学目标】1.通过实验研究加速度与力、加速度与质量的关系。

2.掌握实验数据处理的方法,能根据图像写出加速度与力、质量的关系式。

【实验原理】1.如图所示装置,保持小车质量M不变,改变小桶内砂的质量m,从而改变细线对小车的牵引力F(当m<<M时,F=mg近似成立),测出小车的对应加速度a,由多组a、F数据作出加速度和力的关系a-F图线,探究加速度与外力的关系。

2.保持小桶和砂的质量不变,在小车上加减砝码,改变小车的质量M,测出小车的对应加速度a,由多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系a-M-1图线,探究加速度与质量的关系。

【实验器材】小车,砝码,小桶,砂,细线,附有定滑轮的长木板,垫块,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,托盘天平及砝码,米尺。

【实验步骤】1.用调整好的天平测出小车和小桶的质量M和m,把数据记录下来。

2.按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力。

3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块,反复移动垫块的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。

4.在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量M'和m'记录下来。

把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。

5.保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验。

6.算出每条纸带对应的加速度的值。

7.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,即砂和桶的总重力(m+m')g,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,作图线。

探究加速度与外力的关系8.保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数1/(M+M’),在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线。

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⑴ 平衡摩擦力 ⑵ m << M 3、数据的处理方法 —— 图像法
要点:设法使图线成一条(过原点的)直线 4、实验结论
⑴ 质量一定时,加速度与力的大小成正比 ⑵ 力的大小一定时,加速度与质量成反比
a与F、m之间的关系

1.文化危机深化到一定程度,必定引 起深刻 的文化 转型。 所谓文 化转型 ,是指 特定时 代、特 定民族 或群体 赖以生 存的主 导性文 化模式 为另一 种新的 主导性 文化模 式所取 代。

6.因为风的缘故,乡村里许多平常得 不能再 平常的 事物, 便有了 某种诗 意。你 瞧,那 晚风中 的炊烟 ,怎么 看都像 是一幅 悬腕挥 就的狂 草,云 烟乱舞 ,该虚 的地方 虚,该 实的地 方实, 那是我 们在绢 和纸上 无法做 到的, 可谓真 正的“天 书”了。

7.一阵风吹过去,一阵风又吹过来, 满荡田 田的莲 叶便乱 了。然 而,乱 是乱了 ,但却 乱出了 味道。 究竟是 什么味 道呢?我 也说不 清。看 来这世 界上的 许多事 情,就 像这风 中的“ 乱荷”, 有一种 不触动 情欲的 美,大 美。
复习导入:
力是改变物体运动状态的原因 质量越大的物体惯性越大,运动状态越不容易改变
加速度是描述物体运动状 态变化快慢的物理量
这说明,加速度与力、质量之间必然存在一定的关系,这节 课,我们来探究加速度与力、质量之间的定量关系
第四章第二节 实验:探究加速度与力、质量的关系
实验目标:
1.通过实验探究加速度与力和质量的关系。(重点) 2.通过实验理解控制变量法。 3.通过处理数据学会用图像寻找规律。(难点)
0
0.5
1.0 1.5 2.0
2.5
1 m
/kg -1
a与F、m之间的关系
a与F、m之间的关系
得出结论:
在误差允许的范围内,加速度与力成正比, 与质量成反比。即:
m一定:a F
F一定:a 1 m
a与F、m之间的关系
a与F、m之间的关系
小 结:
1、实验的研究方法 —— 控制变量法 2、实验的注意事项
N
θ Fθ
改进后的实验装置图:
打点计时器
纸带
交流电源

把木板一端垫高,

平衡小车受到的摩
擦力
实验步骤:
1.用天平测出小车的质量。 2.摆放好实验装置,平衡摩擦力。 3.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂钩码,将车拉到打点计时器附近。 4.打开打点计时器电源,再释放小车,得到纸带,并在纸带上计下钩 码重量。 5.改变钩码的重量,重复以上的步骤2-3多次。 6.控制钩码质量不变,改变小车质量,再测几组数据。 7.设计表格,记录实验数据。

4.按照这种尺度,人类迄今所经历的 最深刻 的文化 转型就 是现代 化进程 中的文 化转型 ,即传 统农业 文明条 件下自 在自发 的经验 型的文 化模式 被工业 文明条 件下的 自由自 觉的理 性文化 模式所 取代。 这即是 人们通 常所说 的文化 的现代 化或人 自身的 现代化 。

5.文化的变化呈现出多样化的特征。 例如, 我们生 活世界 中的具 体的文 化要素 、文化 特质、 文化形 式即使 在文化 模式的 常规期 或稳定 期也会 或快或 慢地变 化,一 些习惯 、惯例 、文艺 形式、 仪式等 等甚至 在总体 文化模 式没有 发生根 本性变 化时, 也会自 己经历 生灭的 变化。

2.在这种意义上,文化转型同文化危 机一样 ,并不 是经常 发生的 社会历 史现象 ,无论 是个体 的文化 习惯的 改变、 价值信 念或信 仰的改 变,还 是特定 群体或 特定社 会某些 文化特 质或文 化理念 的一般 意义上 自觉的 或不自 觉的更 新,都 不能算 作文化 转型.

3.只有在大的历史尺度上所发生的主 导性文 化观念 、文化 理念、 价值体 系、文 化习惯 的总体 性的、 根本性 的转变 ,才是 我们所 说的文 化转型 。
实验思路: 请同学们预习、讨论并说出自己的设计思路:
研究方法 (控制变量法)
保持m不变,研究a与F的关系; 保持F不变,研究a与m的关系。
物理量的测量:
本实验需要测量的物理量有三个:物体的质量、物体所受的力和物 体运动的加速度,这三个量分别如何测量?
质 量 —天平
加速度 —— ? 恒定的合力 —— ?
电脑拟合数据
a与F、m之间的关系
次数
m/kg
a/m ·s -2
1/m(kg -1)
1 0.400
当拉
2
0.500
力不 变时
3 4
0.750 1.000
0.861
2.50
0.692
2.00
0.470
1.33
0.352
1.00
5
1.200
0.290
0.83
a/m·s -2 1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
m/kg
1
0.400
当拉
2
0.500
力不 变时
3 4
0.750 1.000
5
1.200
a/m ·s -2
0.861 0.692 0.470 0.352 0.290
我们很难直1.观0 a看/m出·s -图2 片是否为双曲线,如何解决 这个问题呢?0.8
0.6
0.4
0.2
m/ kg
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
如何平衡摩擦力?
阅读参考案例1思考
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 数和θ的关系。
N Ff
mg cos FN
Gsinθ N
如果小mg车sin的质 量F变N 化是mg否co还s需要再θ次平θ衡摩擦力?
所以: sin tan c os
G Gcosθ
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?
数据处理:
同学 展示
a/m·s -2
0.75
次数
当小车
1
质量不
2
变时
3
4
5
0.60
0.45
0.30 0.15
F/ N
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
F/N
a/m ·s -2
0.10
0.146
0.20
0.302
0.30
0.428
0.40
0.592
0.50
0.751
如何更直观 地处理数据?
次数
加速度 —— ?
从打点计时器打出 的纸带计算出小车 的加速度a
a=
(x
6
x
5
x
4
) (x3 9T2
x
2
x1)
恒定的合力 —— ?
砝码的总重力G当作 小车受到的拉力F
➢这两个力只是近似相等,条件是:槽码的质量要比小车的 质量小很多。学完本章第三节再证明这一点。
【思考讨论】
小车在运动方向上受几个力的作用? 细绳对小车的拉力等于小车所受的合力吗?
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