1、第四章 牛顿运动定律,4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系,法拉利F2003-GA赛车与著名战斗机“飓风2000”的一场 “巅峰对决”,物体的加速度a 可能和哪些因素有关?,思考,F1F2,m1m2,结论：当物体质量一定时，物体的加速度随着力的增大而增大。,结论：当力一定时，物体的加速度随着质量的增大而减小。,注意：这里的力指的是物体所受的合力,加速度a与力F 、质量m存在怎样的定量关系呢?,假设和猜想：m一定， a F； F一定， a1/m。,应该采用什么样的物理方法 来研究 a与F、m的定量关系呢?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。,研究方法：控制变量法,
2、一、确定研究方法:,1、如何测量物体的质量、加速度和受到的力?2、怎样设计实验步骤?怎样选用和调试实验器材?3、如何采集实验数据，怎样对实验数据进行分析?,二、设计实验方案:,1、怎样测量（或比较）物体的加速度a?2、怎样提供并测量物体所受的恒力F ?,制定实验方案时的两个问题,方案一：以小车、一端带滑轮的长木板、粗线、砝码、钩码、天平、刻度尺、宽口夹子为实验器材，研究小车的运动。,实验方案,注意:只有当盘和砝码的总质量远小于小车的质量时,小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力.,实验方案,保持 m不变,保持 F不变,探究加速度与力的关系,保持物体的质量不变，测量物体在不同的力作用下的加速度，
3、分析加速度与力的关系,位移x1/cm,位移x2/cm,(M+m2)g (表示F2大小),盘中砝码质量m2/g,300 0 10,50,20,30,40,60,盘中砝码质量m1/g,(M+m1)g (表示F1大小),70,探究加速度与力的关系,F,a,探究加速度与质量的关系,(M+m1)/g,(M+m2)/g,保持物体所受的力不变，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系,300 6 50,车上砝码质量m1/g,位移x1/cm,100,50,150,200,250,车上砝码质量m2/g,位移x2/cm,小车1质量M1,小车2质量M2,300,探究加速度与质量的关系,M2 /
4、 M1,M1 / M2,a,方案二：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、天平为器材，研究小车运动。,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 。,其他方案,钩码的总重力G当作小车受到的拉力F,从打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a,用天平测出小车的质量m,0.10 0.146,0.20 0.302,0.30 0.428,0.40 0.592,0.50 0.751,数据处理：加速度与力的关系,如何更直观地处理数据？,数据处理：加速度与质量的关系,气垫导轨装置,你是否还有其他的实验方案?,当钩码的质量远小于小车的质量时，小车与木板间的摩擦阻力就不能忽略了,这个问题如何解决？,平衡摩擦力问题,某同学根据测量数据画出a-F图线，表明实验中的问题是:,没有平衡掉摩擦力,m,1、要平衡小车的摩擦力;2、拉小车的钩码质量应远小于小车的质量;3、图象法处理实验数据技巧.,课堂小结,
