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- 上傳時間:
- 2017-11-20
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- 物理課件PPT
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這是一個關(guān)于探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系PPT模板,主要介紹了如下:回憶分析;研究方法:控制變量法;制定實驗方案、設(shè)計實驗;實驗探究;牛頓第二定律。1.整個實驗平衡了摩擦力后,不管以后是改變小盤和砝碼的質(zhì)量還是改變小車和砝碼的質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力.平衡摩擦力是指使小車所受動力(小車重力沿斜面方向的分力)與小車所受阻力(包括小車所受摩擦力和打點計時器對小車之后所拖紙帶的摩擦力)大小相等。平衡摩擦力時,應(yīng)在小車后拖上紙帶,先接通電源,再用手給小車一個初速度,若在紙帶上打出的點的間隔是均勻的,則表明平衡了摩擦力,否則必須重新調(diào)整小木板的位置。2.平衡摩擦力后,每次實驗時必須滿足在小車上所加砝碼的質(zhì)量遠大于砝碼和小盤的總質(zhì)量的條件下進行.只有如此,砝碼和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等,歡迎點擊下載探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系PPT模板哦。
探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系PPT模板是由紅軟PPT免費下載網(wǎng)推薦的一款物理課件PPT類型的PowerPoint.
牛頓第二定律(Newton second law)
通過大量的實驗和觀測到的事實都反映出物體的加速度與它所受的力成正比,與它的質(zhì)量成反比的規(guī)律,牛頓總結(jié)得出:
實驗須知:
1.平衡摩擦力
2.小車開始時要靠近打點計時器
3. 探究a與F關(guān)系時,可在小車上放鉤碼
F=m’g g=9.8m/s2
4.小車質(zhì)量m= g,各種鉤碼質(zhì)量看標注
5.打點計時器打點周期T=0.02s
1.整個實驗平衡了摩擦力后,不管以后是改變小盤和砝碼的質(zhì)量還是改變小車和砝碼的質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力.平衡摩擦力是指使小車所受動力(小車重力沿斜面方向的分力)與小車所受阻力(包括小車所受摩擦力和打點計時器對小車之后所拖紙帶的摩擦力)大小相等.平衡摩擦力時,應(yīng)在小車后拖上紙帶,先接通電源,再用手給小車一個初速度,若在紙帶上打出的點的間隔是均勻的,則表明平衡了摩擦力,否則必須重新調(diào)整小木板的位置.
2.平衡摩擦力后,每次實驗時必須滿足在小
車上所加砝碼的質(zhì)量遠大于砝碼和小盤的總質(zhì)
量的條件下進行.只有如此,砝碼和小盤的總
重力才可視為與小車受到的拉力相等.
3.改變拉力和小車質(zhì)量后,每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點計時器(或盡量遠離定滑輪的一端),并應(yīng)先接通電源,再放開小車,且在小車到達定滑輪前應(yīng)按住小車.
4.各紙帶的加速度a,都應(yīng)是該紙帶的平均加速度.
5.作圖象時,要使盡可能多的點在所作直線上,不在直線上的點應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線的兩側(cè).
1.小車質(zhì)量m應(yīng)比重物的質(zhì)量m′大得多,其原理將在后面的牛頓運動定律的應(yīng)用中專門討論.二者差距越小,圖象線性越差.
2.夾口的密合性能差是造成誤差的原因之一.由于小車的質(zhì)量和速度較大,夾子不易夾住小車的后拖線;有些時候夾子夾住一根拖線,而另一根未被夾住,對應(yīng)小車仍向前運動,這些都是造成位移誤差的原因.
例3:若測得某一物體受力F一定時,a與M的關(guān)系數(shù)據(jù)如下表所示
例4實驗:在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,實驗裝置如下圖(1)所示.
(1)為驗證小車質(zhì)量M不變時,a與F成正比.小車質(zhì)量M和沙及桶的質(zhì)量m分別選取下列幾組數(shù)值:應(yīng)該用哪組效果會好 ( )
A.M=500g,m分別為50g、70g、100g125g
B.M=500g,m分別為20g、30g、40g、50g
C.M=200g,m分別為50g、70g、100g125g
D.M=200g,m分別為30g、40g、50g、60g
(2)有兩位同學(xué)通過測量作出a-F圖象,如上圖(2)所示甲、乙中的A、B圖線.試分析:
A圖線不通過坐標原點的原因是
______________________________________;
A圖線上部彎曲的原因是
____________________________________________;
B圖線在縱軸上有截距的原因是
______________________________________.
答案:(1)B
(2)①沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠
②未滿足沙和沙桶質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M
③平衡摩擦力時,長木板傾角過大,小車沿斜面向下分力大于摩擦力,使尚未對小車施加力時,小車已有加速度.
解析:實驗時,需要物體的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量,效果才顯著.自然界中存在摩擦的影響,所以,要平衡摩擦力,這樣畫出的應(yīng)是過原點的一條傾斜向上的直線.為減小實驗誤差應(yīng)使M≫m,為此選B組數(shù)值誤差較小,所畫的a-F圖線就會比較準確.
規(guī)律總結(jié):(1)實驗原理中設(shè)定為光滑水平面情形,所以實驗中應(yīng)平衡摩擦力,若未平衡摩擦力或平衡不當(dāng)就會帶來系統(tǒng)誤差.
(2)實驗中若把沙和沙筒所受的重力mg當(dāng)做小車和砝碼(總質(zhì)量為M)所受的拉力,須滿足m≪M的條件,這個條件越不滿足,所帶來的系統(tǒng)誤差也就越大.
例5某同學(xué)用如左下圖所示的裝置探究物體的加速度與作用力的關(guān)系時,他把砝碼的總重力作為小車的拉力,并依次測出了小車的加速度,然后畫出了如右下圖所示的圖象,該圖象雖是一條直線,但不通過坐標原點.請你分析一下原因,應(yīng)如何改進實驗才能使實驗得出的結(jié)果通過坐標原點?
答案:由題圖可知,當(dāng)拉力從0增到F0的過程中,物體的加速度為零,說明小車處于靜止?fàn)顟B(tài),因此必然存在一個力與拉力大小相等、方向相反,這個力一定是小車受到的摩擦力.可以使木板的一端抬高,使小車在木板上做勻速運動,這樣就可以消除摩擦力對實驗圖象的影響.
一、加速度與力的關(guān)系
保持物體的__________不變,測量物體在不同的力的作用下的__________,分析__________與__________的關(guān)系.
三、制定實驗方案的兩個問題
這個實驗需要測量的物理量有:物體的加速度、物體所受的力、物體的質(zhì)量.__________可以用天平測量,本實驗主要解決的主要問題是怎樣測量__________和怎樣提供與測量__________.
1.在用實驗探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系時,下列關(guān)于實驗的思路和數(shù)據(jù)分析,正確的是 ( )
A.實驗的基本思想是:保持物體的質(zhì)量不變,測量物體在不同力作用下的加速度,分析加速度與力的關(guān)系.
B.實驗的基本思想是:保持物體所受力相同,測量質(zhì)量不同的物體在該力作用下的加速度,分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系
C.在處理實驗數(shù)據(jù)時,以a為縱坐標,F(xiàn)為橫坐標,根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標系中描點,若這些點在一條過原點的直線上,說明a與F成正比
D.在處理實驗數(shù)據(jù)時,以a為縱坐標,m為橫坐標,根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標系中描點,若這些點在一條過原點的直線上,說明a與m成正比
答案:ABC
解析:本實驗就是利用控制變量法得到a、F、m三者的關(guān)系,A、B、C所述符合實驗的思路和道理,符合要求,故正確.
2.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,用改變沙子的質(zhì)量的辦法來改變對小車的作用力F,用打點計時器測出小車的加速度a,得出若干組F和a的數(shù)據(jù),然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作如右圖所示的a-F圖線,發(fā)現(xiàn)圖線既不過原點,也不是直線,原因是 ( )
A.沒有平衡摩擦力,且小車質(zhì)量較大
B.平衡摩擦力時,所墊木板太高,且沙子和小桶的質(zhì)量較大
C.平衡摩擦力時,所墊木板太低,且沙子和小桶的質(zhì)量較大
D.平衡摩擦力時,所墊木板太高,且小車質(zhì)量較大
答案:C
解析:根據(jù)題中圖象可知,平衡摩擦力時,所墊木板太低,圖象與橫軸的截距為摩擦力的大小;由圖象發(fā)生彎曲可以推斷出沙子和小桶的質(zhì)量較大,在下落時本身向下的加速度所需要的力使小車所受合力減小.
3.按實驗要求安裝好器材后,應(yīng)按一定步驟進行實驗,下述操作步驟的安排順序不盡合理,請將合理的順序以字母代號填寫在下面橫線上:__________.
A.保持小桶里沙子的總質(zhì)量不變,在小車上加砝碼,測出加速度,重復(fù)幾次
B.保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶和沙子的總質(zhì)量,測出加速度,重復(fù)幾次
答案:D、C、E、A、B、F或D、C、E、B、A、F
解析:做本題時注意要回憶自己做此實驗時的步驟,實驗過程中,其中A、B選項先做哪一個都可以,所以有兩種排列順序.
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