4.2探究加速度与力质量的关系
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
温故知新:
牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因
惯性：物体都有保持原来运动状态的性质
运动状态的改变
力
惯性
速度的改变
加速度
物体的加速度a与所受到的合外力F、物体质量m有怎样的定量关系？
提出问题
研究方法：
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。
猜想与假设
实验验证
思考：如何设计实验?
m一定， a∝ F；

F一定， a∝1/m。
明确几个问题:
2.如何由实验得出结论?
1.怎么设计这个实验?
1.测量哪些量?
2.怎么测量?
数据处理：
m不变时，a与F关系；
F不变时，a与m关系。
a、F、m

m：
a:
F:
天平
求出物体所
受的合力
实验设计:
参考方案一:用打点计时器探究
小车:
打点计时器:测量小车运动过程中的加速度
钩码:重力提供拉力
研究对象,可用天平称其质量
合力F=?
G
FN
F
f
平衡摩擦力：
钩码重力近似等于绳子拉力，用以表示小车受到的合外力F
G
G1
FN
f
G1平衡摩擦力f。
实验步骤:
1.用天平测出小车的质量。
2.安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿
过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力。
3.控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码
质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，
测出一组数据。
4.改变钩码质量，多测几组数据。
5.控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据。
实验结论：
m一定时，a∝F
F一定时，a∝1/m
实验设计二：
设计对比实验
设计方案
保持小车
质量不变
不变
保持力
实验步骤:
1.用天平称出小车的质量
2.安装好实验装置，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力，将两辆小车放在长木板上，一端和带钩码的细线连接，一端和较粗的棉线连接，用夹子夹住两根棉线。
3.控制两辆小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码质量远小于小车质量），释放小车。改变拉小车的钩码的质量，多测几组数据。
4.控制钩码质量不变且拉两辆小车的钩码的质量相等，改变小车的质量，多测几组数据
数据处理：
1.小车质量不变，改变拉小车的钩码质量：
2.钩码质量不变，改变小车的质量：
实验中需要注意的两个问题：
1. m远小于«M(只有这样钩码的重力才可以近似的看成是与小车受到的拉力相等。
2. 平衡摩擦，由于这个实验中钩码质量远小于小车质量，所以小车受到的摩擦力对实验结果的影响不可忽略。
课堂小结
本节课以实验为依据，采用控制变量法进行研究，根据已掌握的物理知识设计实验方案，探索物理规律是物理学研究的重要方法。
1．关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验，下列说法中符合实际的是 (　　)
A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系
D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系
课堂练习
√
2、在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时， 某学生将实验装置如图所示安装，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误，请你指出来：
（1）
（2）
没有平衡摩擦力
打点计时器应使用低压交流电源
如何测量加速度a:
1.直接测量
2.间接比较
构建一匀变速直线运动
打点计时器
光电门
对应

仪器
控制运动时间t相同
a与x成正比,用x比较a的大小