1、第四章 力与运动,4.2实验：探究加速度和力、质量的关系,1、能运用基本的测量方法测量加速度大小，并进行实际操作。,学习目标,2、通过探究认识到加速度与外力和质量有关，并能与生活中的经验相联系。,3、对影响加速度大小的因素进行合理的假设和判断，得出自己的结论。,一、影响加速度的因素,牛顿第一定律告诉我们，当物体受到外力作用时，物体的速度会发生改变，但它无法解释速度会怎样改变。速度改变的快慢由加速度来描述。因此探寻物体力与运动之间规律的出发点，是考虑加速度与什么因素有关。,列车起动时，速度是缓慢增加的，加速度较小。影响加速度的原因是列车牵引力不够大还是列车质量太大呢？,二、加速度大小的测量,通过
2、我们日常的一些经验可以知道，物体所获得的加速度与物体的受力情况和物体的质量都有关系。加速度是不能直接测量的物理量，只能通过对时间、位移等的测量间接求得。,由初速度为零的匀加速直线运动的位移公式：,式中通过对时间和位移进行测量，再通过计算可以得出加速度的大小。,三、加速度与物体所受合力的关系,研究加速度与合力的关系时，保持质量不变，如图：改变拉力（砝码质量）并使得每次实验中小车质量与砝码质量之和保持不变，测量系统的加速度。,当物体的质量保持不变，物体受到的合外力逐渐增大时，其加速度将逐渐增大；反之，物体受到的合外力逐渐减小时，其加速度将逐渐减小。,四、加速度与物体质量的关系,研究加速度与质量的关
3、系时，保持拉力（砝码质量）不变，改变小车的质量，则系统的质量为小车质量加砝码质量，测量系统的加速度。,物体所受合外力大小保持不变时，物体质量越大，其加速度将越小，反之，物体质量越小，加速度将越大。,五、实验数据的图象表示,通过对数据的记录，可以得到如上图所示的aF、am、a1/m图象,在误差许可的范围内， aF、a1/m所连接的图线都是直线，说明了加速度与合外力、质量间的关系。,例题,1、下列叙述的各种情况中，物体运动状态不发生变化的是： A、竖直上抛的物体至最高点时 B、静止在加速行驶的汽车车箱里的物体 C、不停地行进在摩擦力不计的水平冰面上的物体 D、站在匀速上升的电梯中的人,分析：,物体
4、运动状态变化指的是速度变化，是一个过程，考虑的是某一瞬间与接下来的另一瞬间物体运动状态是否相同，若相同，运动状态不变，否则就发生了变化。基于此，竖直上抛到最高点的物体虽然此时速度为零，但因为加速度（即重力）的原因，下一瞬间，速度不为零，因此物体在此位置时运动状态处在变化之中，所以正确选项为CD。,例题,2、下列哪些情况中物体的运动状态一定发生了变化： A、运动物体的位移大小变化 B、运动物体的速度大小变化 C、运动物体的速度方向变化 D、运动物体的位移方向变化,分析：,物体速度的大小或方向变化是物体运动状态改变的具体体现，匀速直线运动的物体位移大小足在变化，但运动状态却不一定会变，比如匀速直线
5、运动。若运动物体位移方向发生了变化，则意味着速度方向发生了变化。,BCD,练习,1、物体的运动状态发生了改变，则： A、物体的惯性大小一定发生了改变 B、物体所受外力一定发生了改变 C、物体的加速度一定发生了改变 D、物体的速度一定发生了改变,D,2、以下说法正确的是： A、受合外力越大的物体，物体的运动状态改变越快 B、物体同时受到几个外力作用时，其运动状态可能保持不变 C、物体的运动状态改变时，物体一定受到外力作用 D、物体的运动状态改变时，物体所受的外力也会随之发生变化,BC,五、小结,1、加速度的测量只能通过对时间、位移等间接测量计算得出,2、当物体质量不变时，加速度的大小随所受合外力的变大而变大、变小而变小。,3、当合外力一定时，物体的加速度大小随质量的增大而减小；反之则增大。,
