• （2）平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加 砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行. 只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的 拉力相等.
由Δs=at2计算出小车的加速度a。
可能的实验方案（二）
方案二：以小车、一端带有定滑轮的长木板、 细线、砝码、刻度尺、天平、夹子为实验器 材，研究小车的运动，利用两小车位移之比 就等于加速度之比来研究加速度与力和质量 的关系。
实验方案（二）原理：如图所示
1、控制m相同，探讨加速度a与F的关系
F1, F2，在相 同的时间内:
21
1
t2
2s 2s
结论：2s 1 a t 2 a 4s
22
t 2
2 重新演示
比较以上两个实验，得：
∵ a F mg a F 2mg 1 M M 2M M
∴ a 2a
2
1
a∝F ∴当物体质量M不变时，
返回
探 究 保持物体的质量不变，测量物体在不同的力 加 作用下的加速度，分析加速度与力的关系
与
力
的
关
系
0
次 F2 数 F1
xx21
1
aa12
2
3
4
F
F2 / F1
验证加速度a与质量的关系： 外力的大小为F=2mg不变，
忽略一切摩擦力， M＞＞2m。
2s 2s
重新演示
结论：2s 1 a t 2 a 4s
21
1
t2
重新演示
结论：s 1 a t 2 a 2s
1
x1= 2 a1t2
1
x2 =2 a2t2
F1 x1
a1/ a2=x1/x2 测量出x1 、x2
F2 x2
2、控制F相同，探讨加速度a与m的关系
模拟实验演示
实验过程：
验证加速度a与力F的关系： 质量为M的物体， 在质量不变时， 忽略一切摩擦力， M＞＞m。
重新演示
结论：s 1 a t 2 a 2s
m1m//kgkg-1
m1 /kg -1 2.50 2.00 1.33 1.00 0.83
数据处理：以a为纵坐标，以F横坐标，或以a为纵 坐标，1／m为横坐标，作出图象都应该是过原 点的直线。
a/m·s -2
0.75
0.60
0.45
0.30 0.15
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
F/ N
小车2
质 量 的 关
次 数
车上砝码 质量
1 m1/g
(M+m1) /g
小车1质量
2
M1
位移 车上砝码 x1/cm质量
m2/5g0
(M+m2) /g
位移 x2/c m
150
小车2质量 M2
系 3 100
200
4
250
5
300
探
究
加 速
a
度
x2 /x1
与
质
量
的
关
系
0
次 M2 数 M1
1 2 3 4
xx21
速
小车质量M2=00 g,小车上砝码质0量m= g
度 与 力
次 数
小车1 盘中砝码m’1/g (表
质量 示F1大小)
小车2 位移 盘中砝码 m’2/g (表 x1/c 质量 示F2大小)
的 1 m’1/g
m m2’02/g
位移 x2/c m
关2
30
系 3 50
40
4
60
5
70
探
究
加 速
a
度
x2 /x1
到的拉力F
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 。
数 据 处 理 ： 加 速 0.75 a/m·s -2 度 与 0.60 力 0.45 的 0.30 关 0.15 系
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
次数 F/N a/m ·s -2 当小 1 0.10 0.146 车质 2 0.20 0.302 量不 3 0.30 0.428 变时 4 0.40 0.592
a/m·s-2
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
1 m
/kg
-1
实验结论：
1、m一定，加速度a与F的定量关系：
aF
2、F一定，加速度a与m的定量关系:
a 1 m
（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）
注意事项：
• （1）平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦 力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小 车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力.
加速度与力质量的关系优秀课 件
第二节 探究加速度与力、质量的关系
m
F1
m1
F
m F1<F2
定性讨论
F2
m2
F
m1<m2
定性讨论
猜测
讨论1：加速度的大小与力有什么关系？ 结论：对同一物体，受力越大，加速度越大。
讨论2：加速度的大小与质量有什么关系？ 结论：物体受力相同时，质量越大，加速度越小。
加速度
与力和质量有关
定量关系
？猜测：
aF?或 aF2?
am1 或am12 ？
一、实验探究 a、F、m的关系
1、研究目的 ： 定量分析a、F、m的关系 2、研究方法 ： 控制变量法
A、m一定时，a与F的定量关系 B、F一定时，a与m的定量关系
二、如何设计和进行实验？
可能的实验方案（一）
方案一： 小车、打点计时器、纸带、一端带 有定滑轮的长木板、细线、砝码、刻度尺、 天平为器材，研究小车运动。用天平测出小 车的质量m1，把砝码的总重力当作小车受到 的拉力F,从打点计时器打出的纸带上测出Δs,
M1 M2
aa12
m1 M21 / M12
实 验 方 案
合外 力保 持不 变
质量保 持不变
其 方案二：小车、打点计时器、纸带、一端
他 带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻
方 度尺、天平为器材，研究小车运动。
案
用天平测出
小车的质量m
从打点计时器打 出的纸带计算出 小车的加速度a
钩码的总重力 G当作小车受
22
2
t2
比较以上两个实验，得：
∵ a F mg a F mg
a 1 M M 2 2M 2M
∴a 1
22
a∝ 1
∴当F一定时，
M
探 究 加 速
保持物体所受的力相同，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 量质量50m’= g
与
小车1
5 0.50 0.751
如何更直 观地处理 数据？
F/ N
数
据
处
理
：
加
aa//mm·s·s-2 -2
速 1.0
当 次数 拉1 力2
不3 变4 时5
度 0.8
与 0.6
质 量
0.4
的 0.2
关 0 0.25 01.4.0 01.6.5 02.8.0 12.02.5.51.2 系
m/kg a/m ·s -2 0.400 0.861 0.500 0.692 0.750 0.470 1.000 0.352 1.200 0.290