實(shí)驗(yàn)探究牛頓第二定律

1、某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定加速度，在得到的紙帶上選取七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出）, 如圖所示，圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm, x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz，求CDEF四點(diǎn)的瞬時(shí)速度。填于表格中；求加速度的大?。ńY(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。,紙帶分析1：瞬時(shí)速度的求解,圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm, x3=5

2、.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm Vc= VD= VE= VF=,紙帶分析2：加速度的求解,,紙帶分析2：加速度的求解,2.逐差法求加速度（偶數(shù)組）圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm, x3=5.76cm，x4=6

3、.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。,Δ x1 = x4 - x1 = 3a1 T2,a1 = （x4 - x1 ） / 3 T2,Δ x2 = x5 – x2 = 3a2 T2,a2 = （x 5 – x2 ） / 3 T2,Δ x3 = x6 – x3 = 3a3 T2,a3 = （x6 – x3 ） / 3 T2,牛頓第一定律,從牛頓第一定律你能做出那些思考？,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因是什么,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化,速度變化

4、,加速度,力,力是產(chǎn)生加速度的原因,影響物體加速度的因素？,生活實(shí)例,物體的加速度與物體所受外力以及物體的質(zhì)量有關(guān),事實(shí)說(shuō)明：m 一定時(shí)，F(xiàn) 大，加速度大 F 一定時(shí)，m 大，加速度小,a、F、m 間的定關(guān)系？,基于簡(jiǎn)單的原則,m 一定時(shí)，F(xiàn) 大，加速度大,F 一定時(shí)，m 大，加速度小,加速度 a 與合外力 F 的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),保持物體質(zhì)量不變，改變物體所受外力，分析加速度 a 與外力 F 的

5、關(guān)系,問(wèn)題1,如何測(cè)量加速度？,問(wèn)題2,如何測(cè)量小車(chē)受到的拉力？,問(wèn)題3,如何減小摩擦力的影響？,（1）用天平測(cè)出小車(chē)和小盤(pán)的質(zhì)量 M 和m，并把 數(shù)據(jù)記錄下來(lái)(要求：M >> m) 說(shuō)明：M 為小車(chē)以及小車(chē)上的砝碼的總質(zhì)量 m 為小盤(pán)以及小盤(pán)上的砝碼的總質(zhì)量,注意:只有當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量時(shí),小車(chē)所受拉力F才近似等于盤(pán)和砝碼的總重力. 即M >&

6、gt; m時(shí)，F(xiàn)=mg,（1）用天平測(cè)出小車(chē)和小盤(pán)的質(zhì)量 M 和m，并把 數(shù)據(jù)記錄下來(lái)(要求：M >> m),（2）按實(shí)驗(yàn)裝置圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，但不要把 懸掛小盤(pán)的細(xì)繩系在小車(chē)上,（3）平衡摩擦力,（4）把細(xì)繩系在小車(chē)上，并繞過(guò)定滑輪，先接通 電源再放開(kāi)小車(chē)，取下紙帶，并標(biāo)注牽引力,（5）保持小車(chē)質(zhì)量不變，在小盤(pán)內(nèi)放入質(zhì)量為m1 的小物體

7、，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),（6）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)多次后，停止實(shí)驗(yàn)，整理器材,數(shù)據(jù)處理,在上述實(shí)驗(yàn)的每條紙帶上都選取一段比較理想（一般舍頭去尾）的部分，選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量相應(yīng)的位移，計(jì)算打每條紙帶的加速度 ai ( i = 1、2、……)，并記錄在表格中,數(shù)據(jù)處理,用縱坐標(biāo)表示加速度 a，橫坐標(biāo)表示牽引力F作a — F 圖象,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,0.30,0.10,0.15,0.21,0.26,,,,,,,,a — F 圖

8、象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn),a ∝F,加速度 a 與物體的質(zhì)量 m 的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),保持小車(chē)所受合外力不變，改變小車(chē)的質(zhì)量 m，分析加速度 a 與質(zhì)量 m 的關(guān)系,（1）用天平測(cè)出小車(chē)質(zhì)量 M ，并把數(shù)據(jù)記錄下來(lái),（2）按實(shí)驗(yàn)裝置圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，但不要把 懸掛小盤(pán)的細(xì)繩系在小車(chē)上,（3）平衡摩擦力,（4）把細(xì)繩系在小車(chē)上，并繞過(guò)定滑輪，先接通 電源再放開(kāi)小車(chē)，取下紙帶，標(biāo)注小車(chē)質(zhì)量

9、,（5）保持小盤(pán)質(zhì)量不變，在小車(chē)增加砝碼質(zhì)量為 m1，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),（6）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)多次后，停止實(shí)驗(yàn)，整理器材,數(shù)據(jù)處理,在上述實(shí)驗(yàn)的每條紙帶上都選取一段比較理想（一般舍頭去尾）的部分，選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量相應(yīng)的位移，計(jì)算打每條紙帶的加速度 ai ( i = 1、2、……)，并記錄在表格中,數(shù)據(jù)處理,,問(wèn)題1,a — m 為曲線(xiàn)能否說(shuō)明 a 與m 成反比？,問(wèn)題2,如何進(jìn)步研究？,m,,m,,,說(shuō)明：在牽引力一定時(shí)，

10、a 與m 成反比,氣墊導(dǎo)軌裝置,你是否還有其他的實(shí)驗(yàn)方案?,當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，小車(chē)與木板間的摩擦阻力就不能忽略了,這個(gè)問(wèn)題如何解決？,平衡摩擦力問(wèn)題,,某同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出a-F圖線(xiàn)，表明實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題是:,沒(méi)有平衡掉摩擦力,,m,,,1、要平衡小車(chē)的摩擦力;2、拉小車(chē)的鉤碼質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量;3、圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)技巧.,課堂小結(jié)：注意,精品課件！,精品課件！,力是產(chǎn)生加速度的原因,在物體質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與