牛顿第二定律.ppt

文档介绍：第2节 探究加速度与力、质量的关系
思考：
加速度由什么因素决定？
α
运动状态改变
F
m
运动状态改变难
α
猜想：
加速度α与外力F有何关系？
加速度α与外力m有何关系？
问题1：如何定量研究三者关系？
方法：控制变量法
m一定: α与F成正比
F 一定: α与m成反比
问题2：如何设计实验方案来测量物体的加速度？
选择一个加速运动
方案一：小车、打点计时器、纸带、长木板、细线、砂桶、细沙、钩码、刻度尺、天平，研究小 车运动。从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a。
小车
打点计时器
纸带
二、实验
砂桶
一、实验方案的设计
1．三个物理量的测量方法——体会近似法点
研究对象：
小车
(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)拉力的测量：当小桶和砂的质量远小于小车质量的情况下，可以认为小桶和砂的重力近似等于小车所受的拉力(合外力)，即F≈mg.
(3)加速度的测量：由纸带根据公式Δx＝aT2，结合逐差法计算出小车的加速度．
2．实验数据的处理方法——图象法、“化曲为直”法
(1)研究加速度a和力F的关系
以加速度a为纵坐标，以力F为横坐标，根据测量数据描点，然后作出图象
如图4－2－2所示，若图象是一条通过原点的直线，就能说明a与F成正比．
图4－2－2
课堂讲义
(2)研究加速度a与质量m的关系
如图4－2－3所示，因为a－m图象是曲线，检查a－m图象是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系，但检查这条曲线是不是双曲线，相当困难．
图4－2－3
进行实验
1
1．实验器材
2．实验原理：实验的基本思想——控制变量法
[想一想]：实验中小车的加速度怎样得到？
答案　通过打点计时器打出纸带，利用逐差法计算出
小车的加速度.
电磁打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端带有定滑轮的长木板、砂桶、细沙、砝码、夹子、细绳、低压交流电源、导线、刻度尺、天平
m一定: α与F成正比
F 一定: α与m成反比
二、实验步骤
1．用天平测出小车的质量M，并把数值记录下来．
2．按图4－2－4所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系绳)．
3．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)．