
力是改變物體運動狀態(tài)的原因
物體運動狀態(tài)有無改變體現(xiàn)在哪個物理量?
速度改變說明物體運動狀態(tài)改變
速度改變說明物體一定有加速度
力和加速度存在怎樣的關(guān)系呢?
物體運動狀態(tài)改變難易程度用慣性衡量
質(zhì)量又是衡量慣性大小的唯一量度
加速度和質(zhì)量又存在怎樣的關(guān)系呢?
質(zhì)量越大的物體慣性越大,運動狀態(tài)越不容易改變
1.學(xué)會用控制變量法探究物理規(guī)律。2.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。3.掌握利用圖像處理數(shù)據(jù)的方法。
1.控制質(zhì)量不變,探究加速度與外力的關(guān)系;
2.控制外力不變,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。
與質(zhì)量成負相關(guān),與外力成正相關(guān)
本實驗需要測量的物理量有三個:物體的質(zhì)量、物體所受的力和物體運動的加速度,這三個量分別如何測量?
閱讀P83物理量的測量相關(guān)內(nèi)容回答。
從打點計時器打出的紙帶計算出小車的加速度a,如何計算?
思考:小車在運動方向上受幾個力的作用?此時的拉力F是小車所受的合力嗎?
不是 F合=F-f
思考:要想拉力F是小車所受的合力如何改進實驗?zāi)兀?br/>思考:此時拉力F是否為小車所受的合力?
F是合力 F合=F
阻力補償法:平衡摩擦阻力
閱讀P84面參考案例1如何平衡摩擦阻力?
可以通過觀看紙帶上的點跡是否均勻,來判斷是否平衡摩擦力
1.平衡摩擦力:調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受牽引時能拖動紙帶沿木板勻速運動。
思考:如何判斷物體是否做勻速直線運動?
思考:平衡摩擦力后小車所受合力是多少?
合力等于繩的拉力 F合=FT
思考:繩的拉力是否等于砝碼的重力?
思考:為什么繩的拉力不等于砝碼重力?
思考:平衡時前面要掛砝碼嗎?
思考:繩的拉力又是多少?
拉力近似等于砝碼重力要求:砝碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
思考:如果為拉力傳感器呢?
T=MaMg-T=ma
1.平衡摩擦阻力:調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受牽引時能拖動紙帶沿木板勻速運動。
2.拉力近似等于砝碼重力要求:砝碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
把木板一端墊高,平衡小車受到的摩擦力
1.用天平測出小車的質(zhì)量,并記錄數(shù)據(jù)。2.安裝好實驗裝置(小車不系繩),平衡摩擦力(打出紙帶點跡均勻)3.把細線系在小車上并繞過滑輪懸掛砝碼,將車拉到打點計時器附近。4.打開打點計時器電源,再釋放小車,得到紙帶,并在紙帶上記下鉤碼重量。5.改變砝碼的重量,重復(fù)以上的步驟2-3多次。6.控制砝碼質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量,再測幾組數(shù)據(jù)。7.設(shè)計表格,記錄實驗數(shù)據(jù)。
控制小車質(zhì)量m不變,改變砝碼個數(shù),即改變F大小,求加速度a
結(jié)論:當物體質(zhì)量一定時,物體的加速度與外力成正比
實驗1:探究加速度與外力的關(guān)系
2.取下紙帶計算加速度a1填表
3.改變砝碼總重力為F2重復(fù)以上步驟填表
4.按照填表的數(shù)據(jù)作a-F圖像
如何更直觀地處理數(shù)據(jù)?
若有甲、乙、丙三位同學(xué)分別作出以下圖像,請分析截距的意義和圖像不過原點及彎曲的原因
截距表示一開始有F而無a;原因是:未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,長木板傾角過小。
截距表示一開始無F而有a;原因是:平衡摩擦力過度,長木板傾角過大。
彎曲表示當力增大到一定程度,a與F不成正比;原因是:砝碼質(zhì)量沒有遠遠小于小車質(zhì)量。
控制小車外力F不變,改變小車質(zhì)量m, 求加速度a
結(jié)論:當物體受力一定時,物體的加速度與質(zhì)量成反比
我們很難直觀看出圖片是否為雙曲線,如何解決這個問題呢?
實驗2:探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系
在誤差允許的范圍內(nèi),加速度與力成正比,與質(zhì)量成反比。即:
思考:如果小車的質(zhì)量變化是否還需要再次平衡摩擦力?
1.系統(tǒng)誤差:本實驗用砝碼的總重力mg代替小車受到的力,而實際上小車所受的拉力要小于砝碼的總重力,砝碼的總質(zhì)量越接近于小車的質(zhì)量,誤差越大;反之,砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量,由此引起的誤差就越小,因此,滿足砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量就是為了減小因?qū)嶒炘硪鸬恼`差。
2.偶然誤差:平衡摩擦力不準確、質(zhì)量測量不準確、計數(shù)點間測量不準確、紙帶和細繩不嚴格與本板平行都會引起誤差。
1.平衡摩擦力時不要掛砝碼,整個實驗平衡摩擦力后,不管以后是改變砝碼的質(zhì)量還是改變小車的質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力。
2.實驗中必須小車的質(zhì)量遠大于砝碼的總質(zhì)量,此時可認為砝碼的重力近似等于繩的拉力。
3.改變拉力和小車的質(zhì)量后,每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點計時器,并應(yīng)先接通電源,待打點穩(wěn)定后,再釋放開車,且應(yīng)在小車到達滑輪前按住小車。
4.作圖時,要使盡可能多的點在所作直線上,不在直線上的應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線兩側(cè),個別偏離較遠的點舍去。
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