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1、2023/4/23,1,第三章 牛顿运动定律,4.2 实验:探究加速度与力、质量的关系,动力学的奠基者 英国科学家牛顿(1643-1727),2023/4/23,2,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。,2023/4/23,3,力是产生加速度的原因,感受实例,加速度a与力F有关,2023/4/23,4,感受实例,加速度a与质量m有关,F1赛车从0加速到时速100公里只需2.3秒,质量是惯性大小的量度,2023/4/23,5,猜
2、想与假设,实验验证,思考：如何设计实验?,事实是不是这样呢？,m一定，a F；F一定，a1/m。,2023/4/23,6,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,2023/4/23,7,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。,2023/4/23,8,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
3、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,2023/4/23,9,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。,2023/4/23,10,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。,2023
4、/4/23,11,演示实验：探究加速度a与力F的关系,Excel数据处理,数据采集与处理,2023/4/23,12,演示实验：探究加速度a与质量m的关系,Excel数据处理,数据采集与处理,1物体的质量一定，加速度与受力的关系,由表中数据，作出aF图象，并得出结论2物体的受力一定，加速度与质量的关系,2023/4/23,15,实验结论：,m一定时，aF,F一定时，a1/m,2023/4/23,16,第三节 牛顿第二定律,一、牛顿第二定律数学表达式：,k为比例常数。比例常数k与式中物理量单位的选取有关，,若各量的单位均用国际单位制中的单位，则k=1,2023/4/23,17,加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同,当物体受到几个力的作用时，牛顿第二定律公式中的F表示合力。,物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量 成反比，加速度的方向跟合力的方向相同,四、牛顿第二定律的进一步表述：,2023/4/23,18,五、对牛顿第二定律进一步理解：,2023/4/23,19,例题：对静止在光滑水平面上的物体施加一个水 平推力，当力刚开始作用的瞬间（）A.物体立即获得速度 B.物体立即获得加速度 C.物体同时获得速度和加速度 D.由于物体未来得及运动，所以加速度 和速度均为零,B,
