第四章 第二节 影响加速度的因素
第四章 第二节 影响加速度的因素.
@@@一、重点难点聚焦
1、影响加速度的因素的猜想：物体所获得的加速度可能与物体的受力情况和物体的质量都有关系。
2、研究三个物理量之间的关系时常用的方法：变量控制法，即先保持一个量不变，测量另外两个量之间的关系。
3、测量物体加速度的方法：只要测出物体在合外力作用下移动的距离S 和移动此距离所用的时2
2,t s a t =再利用公式间求出。 [注意]用以上公式时，要确保物体做初速度为零的均加速直线运动。
4、加速度与物体所受合力的关系的探究
（1）实验器材：带有刻度尺的斜面、四轮小车、秒表
（2）实验方法：保持小车的质量不变，观测物体加速度随受力变化（通过改变斜面与水平面间的夹角大小来改变）而变化情况
（3）实验结论：当物体的质量保持不变，物体受到的合外力逐渐增大时，其加速度逐渐增大；物体受到的合外力逐渐减小时，其加速度逐渐减小。
5、加速度与物体质量的关系探究
（1）实验器材：带有刻度尺的斜面、四轮小车、秒表、不同质量的砝码
（2）实验方法：保持合外力的大小不变（通过改变夹角大小来实现），改变小车的质量（通过加减砝码来实现），观测加速度随物体质量的变化情况。
（3）实验结论：当物体所受合外力大小保持不变时，物体质量越大，其加速度越小，物体质量越小，其加速度越大
@@@二、方法技巧平台
实验中应怎样测量物体的加速度？
【解答】目前并没有直接测量加速度的仪器，也就是说，加速度只能通过间接的方法测量：如物体做初速度为零的匀加速运动，则测量加速度最直接的方法是用刻度尺测位移并用秒表测时间，然后a 。t s a 算出由公式2
2=以上方法可进一步简化，让小车每次都由斜面顶端滑到最底端，只用秒表测量小车所用的时间就可由时间的长短比较加速度的大小。
@@@三、名师诠释
【考题1】关于加速度下列说法正确的是（）
A 、加速度的大小取决于物体速度的变化情况
B 、质量越大的物体，其加速度也越大
C 、受合外力越大的物体，所产生的加速度越大
D 、同一物体，所受合外力越大产生的加速度越大 【解题指引】加速度的定，，t
v a 但决不能义式是??=说加速度取决于这v ，?只是它的“定义式”，力才是产生加速度的原因，由后面学习的牛顿第二定律可知，加速度取决于物体所受合外力的情况。A 错；影响加速度大小的因素是：物体所受的合外力和物体的质量，在分析加速度与这两个因素关系时，要切记利用“变量控制法”所得出的两个结论，结论的成立是有前提条件的。
【答案】D
【考题2】一个物体受到几个力的作用而处于静止状态，若保持其他恒力不变，而将其中一个力先减小到零再恢复到原状，在这个过程中物体的（）
A 、加速度和速度都增大
B 、加速度减小，速度增大
C 加速度先增大后减小，速度一直增大
D 、加速度和速度都是先增大后减小
【解题指引】由于其他恒力不变，在这个力未变化时物体处于静止状态，所以此时物体所受合外力为零。当其中一个力减小，合力的方向与这个力的方向相反，所以加速度由零逐渐增加，物体做初速度为零、加速度增大的加速运动。当这个力恢复到原状的过程中，合力由与这个力大小相等逐渐又变为零，但是合力的方向没有变化，仍与这个力方向相反，所以加速度又逐渐减小到零。但仍然是加速运动，速度继续增加。
【答案】C
【考题3】关于力和运动，下列说法正确的是（）
A 、如果物体在运动，它一定受力的作用
B 、力是物体做变速运动的原因
C 、力是使物体产生加速度的原因
D 、力只能改变速度的大小
【解题指引】力是物体运动状态变化的原因，是物体产生加速度的原因，物体做变速运动，则物体一定受到了力的作用。力不仅能改变速度的大小，也能改变速度的方向。曲线运动中物体的速度方向都在时刻发生变化，就是由于受到了力作用的原因
【答案】BC
【考题4】关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A 、物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用
B 、物体的位移不断增大，表示物体必受力的作用
C 、物体朝什么方向运动，则这个方向上必受力的作用
D 、物体的速度不变，则其所受合外力必为零
【解题指引】物体运动状态变化时，必然受力的作用，故A 正确，B 不一定正确，C 错。物体的速度不变，即物体的运动状态不变，故D 正确。
【答案】AD
@@@四、点击考点
1、静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，当力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是（）
A 、物体同时获得速度和加速度
B 、物体立即获得加速度，但速度仍为零
C 、物体立即获得速度，但加速度仍为零
D 、物体的速度和加速度均为零
2、如图所示
一小球从空中自由落下，当它刚与正下方的弹簧接触，它将（）
A 、立即被反弹起来
B 、立即开始做减速运动
C 、立即停止运动
D 、继续做加速运动
3、月球表面上的重力加速度为地球表面上的重力加速度的
61,同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较( )
A 、惯性减小为6
1，重力不变
B 惯性和重力都减小为61、
C 、惯性不变，重力减小为61
D 惯性和重力都不变、
4、在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图所示
当旅客看到弹簧的长度变长时对火车运动状态的判断可能正确的是（）
A 、火车向右运动，速度在增加中
B 、火车向右运动，速度在减小中
C 、火车向左运动，速度在增加中
D 、火车向左运动，速度在减小中
5、如图所示
自由下落的物体,它从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧被压缩到最短的过程中,物体所受的外力的合力和速度变化的情况是（）
A 、合力变小，速度变小
B 、合力变大，速度变小
C 、合力变小，速度变大
D 、合力先变小后变大，速度先变大后变小
@@@五、考点答案
1、【答案】B
【解题指引】物体受到拉力的作用，合外力不为零，因此物体获得了加速度，由于物体具有惯性，开始一瞬间，物体的速度仍为零。
2、【答案】D
【解题指引】小球由空中自由落下到刚与弹簧接触时，小球已经有了一定的速度，但与弹簧间还没有力的作用，所以小球所受合外力仍只有重力，因此小球继续做加速运动。
3、【答案】C
【解题指引】物体的惯性大小仅与物体的质量多少有关。因质量是恒量，同一物体的质量与它所在位置及运动状态无关，所以这个飞行器从地球到月球，其惯性大小不变。物体的重力是个变量，这个飞行器在月球表面上的重力为地G 6
1 4、【答案】BC
【解题指引】如果直接分析火车的运动，将不知从何下手，由于小球随车一起运动，因此取小球作为研究对象。由于弹簧变长了，故小球受到向左的弹力，即小球受到的合力向左。因为加速度合与F a 同向，故小球的加速度方向向左。加速度方向向左。并不能说明速度方向也向左，应有两种可能：
,,)1(增大向左时速度v v 做加速运动。
,)2(方向向右时速度v
,方向相反与v a ,减小速度v 做减速运动。
5、【答案】D
【解题指引】物体碰到弹簧后受到向下的重力和向上弹力的作用，其合力为mg-F 。因F 是不断变大的，故合力变小，但合力方向仍向下，因此，物体仍做加速运动。当F=mg 时物体受到的合力为零，速度达到最大。此后F ＞mg ，物体的合力向上，大小为F-mg 。故物体将做合力变大的减速运动直至物体的速度为零。
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影响加速度的原因
《影响加速度的因素》教学设计 广州培英中学张丽微 教学内容： 《影响加速度的因素》选自第四章第二节 教学目标： 1、知识技能 （1）能运用基本的测量方法测量加速度的大小，并进行实际的操作； （2）通过探究认识到加速度与外力和在质量有关，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。 2、过程与方法 （1）经历对影响加速度大小的因素进行猜想的过程，根据事实合理提出猜想； （2）经历猜想确定实验方案的过程，体验探究的方法。 （3）学会用控制变法来研究物理学中一个物理量与几个物理量间的关系的问题。 3、情感态度与价值观 （1）经历科学探究的过程，培养学生事实求是的态度； （2）通过探究活动，使学生获得成功的喜悦，提高他们学习物理的兴趣和自信心。（3）尝试对实验探究的结果进行评价，体会定性探究在客观规律中的作用。 教材分析： 1、教学重点：加速度与质量和外力关系的定性探究过程 2、教学难点：指导学生选器材，设计方案，进行实验。作出图象，得出结论 3、教学方法：实验探究法 4、教学用具：木块、长木版、小车、秒表、弹簧称、天平 5、课时安排：1课时 教学过程： 一、新课导入 学生活动：回顾牛顿第一定律； 教师活动：牛顿第一定律告诉我们，当物体受到外力作用时，它的运动状态会发生改变，但是却没有告诉我们它的运动状态会发生怎样的改变，速度改变的快慢由加速度来描述，因此，这节课我们就通过实验来探究加速度与什么因素有关。 二、新课教学 1、猜想与假设 教师活动：出示下图：
让学生讨论：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同？力大小相同， 作用在不同质量物体上，物体加速度有什么不同？ 物体运动状态改变快慢取决哪些因素？定性关系如何？ 学生活动：学生讨论后回答：第一种情况，受力大的产生加速度大，第二种情况：质量大的产生加速度小。 学生再思考生活中类似实例加以体会。 教师总结：由此我们可以猜想：物体产生的加速度的大小由物体质量和所受合外力决定，物体质量越小，受力越大，物体的加速度越大。 上面的猜想同学们是根据日常生活中的体验和观察到的现象得到，这个猜想 究竟对不对，我们还要通过实验来验证。 2、制定计划和设计实验，进行实验与数据收集，并对实验数据进行处理，得出结论。 又由于猜想物体产生的加速度的大小与几个因素有关，我们应该采用以前学过的什么研究方法呢？ 学生活动：采用控制变量法，先控制质量不变，研究加速度大小和外力的关系，再控制外力不变，研究加速度与质量的关系。 1）物体加速度与它所受合力关系 教师活动：现在我们先保持物体的质量不变，测量物体在不同力的作用下的加速度，探究加速度与力的关系。请同学生据上述事例，猜测一下它们最简单关系。学生猜测回答：加速度与力可能成正比。 教师活动：（设计与提示）如何测定做匀变速直线运动物体的加速度？需什么器材？请同学样设计方案 由于加速度不是一个可以直接测量的量，因此可通过诸如时间和位移等能直 接测量的量去间接地测量加速度。 学生活动：由静止状态开始做匀变速直线运动物体的位移公式：s=at2/2,而位移s和时间t可以分别用刻度尺和秒表来直接测量，加速度可由公式a=2s/t2计算出。 教师活动：现实中，除了在真空中抛体（仅受重力）外，仅受一个力的物体几乎不存在，但一个单独的力作用效果与跟它等大、方向相同的合力作用效果相同，因此 实验中力F的含义可以是物体所受的合力。如何为运动物体提供一个恒定
加速度的测量实验完整版报告
本科生课程论文报告 课程名称：中学物理实验研究 课程论文题目：加速度的测量 姓名：黄珊 学号： 2014000135 所在学院：教师教育学院 专业：物理行知班 任课教师：王凤兰
实验五加速度的测量 实验目的通过测量轨道小车的加速度，加深对加速度的理解。 实验器材朗威DISLab数据采集器、计算机、郎威DISLab力学轨道及配套小车、挡光片等附件。 实验原理由定义：加速度a=(Vt-V0)/t。 实验步骤 1、使用DISLab力学轨道附件中的“I”型支架将两只光电门传 感器固定在力学轨道一侧，将光电门分别接入数据采集器的 第一、二通道； 2、将轨道的一端调高，在小车上安装宽度为0.020m的“I”型 挡光板，调整光电门的位置，使小车及当光板能够顺利通过 并挡光； 3、打开“计算表格”，点击“变量”，启用“挡光片经过两个光 电门的时间”功能，软件默认变量为t12，定义挡光片的宽 度为“d”,输入固定值0.030； 4、点击“开始”，令小车从轨道高端下滑，使挡光片依次通过 两光电门，则挡光片通过两光电门传感器的时间t1、t2和经 过两光电门的时间t12会记录在表格中； 5、使小车自轨道高端下滑，并注意每次起点均不相同，重复测 量多次（注意操作中不要发生误挡光）； 实验图像 实验装置图 加速度测量结果 实验分析在实验的六次过程中，加速度的值几乎相等。 误差分析存在一定的人为因素和偶然因素对实验的影响 实验总结小车经过光电门1和光电门2的六次实验过程中，加速度的值相等。 加速度是速度变化量与发生这一段变化所用时间的比值。只要速度 变化量与时间的比值相等，那么加速度就相等。
第二节影响加速度的因素
第二节影响加速度的因素导学案 【课前预习】 ◆写出牛顿第一定律的内容： 。 ◆根据牛顿第一定律，如果物体不受外力或者合外力为零，则物体 ，如果物体受到的合外力不为零，则物体的速度会。 ◆物体的速度发生了改变，就是说物体产生了。 请同学们通读教材P81－82内容，思考下列问题： 1、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。我们要探寻物体受力与运动之间规律，为什么要考虑加速度与什么因素有关？ 2、请你根据课文实例：图4－2－1 正在启动的火车、图4－2－2 正在起飞的飞机，猜想一下加速度的大小与什么因素有关呢？ 3、加速度不是一个可以直接测量的量，你能运用已学知识转化成能直接测量的量去间接地测量加速度吗？ 4、如果加速度与多个因素相关，要同时确定它们之间的关系是很困难的，请同学们简述实验探究方法。 5、请你参考课文P81实验与探究的内容，学习小组成员合作，初步设计一下实验方案，你们将有机会在课堂中通过实验实现你们的设想！供选择的实验器材：铝槽导轨，方木板，四轮小车，钩码，细线，秒表。
【课堂学习任务】 ◆讨论与交流 1、请相互交流各自的实验设计和想法。 2、实验结果中是否一定要强调“合”外力？说明理由。 3、加速度是矢量，那么，它的方向由什么因素决定？ 4、实验中摩擦力的存在对探究结果会不会有影响？ ◆实验前需要考虑的问题： 1、如果要利用a=2s/t2间接测量加速度，小车运动需要满足什么条件？ 2、如何确定小车所受合外力的大小，怎样改变合外力的大小？你能画出示意图吗？ 3、请你设计表格记录实验数据。可参考《高中物理实验册》p73内容。 ◆实验与探究： 实验器材：铝槽导轨，方木板，四轮小车，钩码，细线，秒表。 请学习小组成员合作完成实验探究。 ◆实验后需要考虑的问题： 1、是否任何情况下小车所受合外力的方向都与其加速度的方向一致？ 2、得到的实验结果是：当物体的质量保持不变，物体受到的合外力逐渐增大时，其加速度将怎样变？反之，物体受到的合外力逐渐减少时，其加速度将怎样变？
高中物理第二章圆周运动第二节第1课时实验：探究向心力大小与半径角速质量的关系学案粤教版必修2
第1课时实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 知识目标 核心素养 1.理解向心力和向心加速度的概念. 2.知道向心力的大小与哪些因素有关，并能用来进行计算. 3.知道向心加速度和线速度、角速度的关系，能够用向心加速度公式求解有关问题. 1.体验向心力的存在，会设计相关探究实验，体会控制变量法在研究多个物理量关系中的应用. 2.培养学生科学思维能力、科学探究和分析问题的能力. 3.会用圆周运动的知识解决生活中的问题. 一、实验目的 1．定性感知向心力的大小与什么因素有关． 2．学会使用向心力演示器． 3．探究向心力与质量、角速度、半径的定量关系． 二、实验方法：控制变量法 三、实验方案 1．用细绳和物体定性感知向心力的大小． (1)实验原理：如图1所示，细线穿在圆珠笔的杆中，一端拴住小物体，另一端用一只手牵住，另一只手抓住圆珠笔杆并用力转动，使小物体做圆周运动，可近似地认为作用在小物体上的细线的拉力，提供了圆周运动所需的向心力，而细线的拉力可用牵住细线的手的感觉来判断． 图1 (2)器材：质量不同的小物体若干，空心圆珠笔杆，细线(长约60 cm)． (3)实验过程： ①在小物体的质量和角速度不变的条件下，改变小物体做圆周运动的半径进行实验． ②在小物体的质量和做圆周运动的半径不变的条件下，改变物体的角速度进行实验． ③换用不同质量的小物体，在角速度和半径不变的条件下，重复上述操作． (4)结论：半径越大，角速度越大，质量越大，向心力越大．
2．用向心力演示器定量探究 (1)实验原理 如图2所示，匀速转动手柄，可以使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动．这时，小球向外挤压挡板，挡板对小球的反作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力．同时，小球压挡板的力使挡板另一端压缩弹簧测力套筒里的弹簧，弹簧的压缩量可以从标尺上读出，该读数显示了向心力大小． 图2 (2)器材：向心力演示器． (3)实验过程 ①把两个质量相同的小球放在长槽和短槽上，使它们的转动半径相同．调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度不一样，探究向心力的大小与角速度的关系． ②保持两个小球质量不变，增大长槽上小球的转动半径．调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度相同，探究向心力的大小与半径的关系． ③换成质量不同的球，分别使两球的转动半径相同．调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度也相同，探究向心力的大小与质量的关系． ④重复几次以上实验． (4)数据处理 ①m、r一定 序号12345 6 F向 ω ω2 ②m、ω一定 序号12345 6 F向
重力加速度测量设计性试验
重力加速度测量（设计性实验） 【实验目的】 （1）推导单摆测量重力加速度的公式。 （2）掌握单摆测量重力加速度实验的实验设计方法及验证方法。 （3）掌握间接测量量不确定度的计算方法。 （4）了解单摆测量重力加速度实验的主要误差来源。 （5）估算实验仪器的选取参数并设计实验数据记录表格。 【设计实验】 设计性实验的设计过程主要有以下几步： （1）根据待测的物理量确定出实验方法（理论依据），推导出测量的数学公式；判定方法误差给测量结果带来的影响。 （2）根据实验方法及误差设计要求，分析误差来源，确定所需要采用的测量仪器（包括量程、精度等）以及测量环境应达到的要求（如空气、电磁、振动、温度、海拔高度等）。 （3）确定实验步骤、需要测量的物理量、测量的重复次数等。 （4）设计实验数据表格及要计算的物理量。 （5）实验验证。要用测得的实验数据，采用误差理论来验证实验结果。若不符合测量要求，则需对上述步骤中的有关参数做出适当调整并重做实验，据测得的实验数据进行实验验证，以此类推直到符合要求为止。 设计实验的原则应在满足设计要求的前提下，尽可能选用简单、精度低的仪器，并能降低对测量环境的要求，尽量减少实验测量次数。 【设计要求】 （1）测定本地区的重力加速度，要求重力加速度的相对不确度小于0.5%，即 g 0.5u g ≤%。确 定所需仪器的量程和精度，以及测量参数（摆长和摆动次数）。 （2）本实验是测量重力加速度的设计性实验，但考虑到设计难度、仪器资源的限制等因素，规定其实验方法采用单摆法。 （3）可用仪器有：钢卷尺（1 mm/2 m ，表示最小分度值为1 mm ，量程为2 m ，下同）、钢直尺（1 mm/1 m ）、游标卡尺（0.02 mm/20 cm ）、普通直尺（1 mm/20 cm ）、电子秒表（0.01 s ）、单摆实验仪（含摆线、摆球等）。 【实验内容】 （1）原理分析。写出单摆法测量公式完整的推导过程及近似要求，并画出原理图（查阅相关书籍及网站）。 （2）误差分析。分析实验过程中的主要误差来源并估算。 （3）不确定度的推导与计算。 （4）估算实验参数（摆长和摆动次数）。 （5）设计实验步骤与数据表格。 （6）实验与验证。 【设计提示】
2021第4章实验6探究影响向心力大小的因素
实验六探究影响向心力大小的因素 1 ?实验目的 (1) 定性感知向心力的大小与什么因素有矢。 (2) 学会使用向心力演示器。 (3) 探究向心力与质量、角速度、半径的定量矢系。 2 ?实验原理采用控制变量法探究： (1) 使两物体的质量、转动的半径相同，探究向心力的大小跟转动的角速度的定量矢系。 (2) 使两物体的质量、转动的角速度相同，探究向心力的大小跟转动的半径的定量矢系。 (3) 使两物体的转动半径、转动的角速度相同，探究向心力的大小跟物体质量的定量矢系。 3?实验器材 4?实验步骤 (1) 向心力大小与哪些因素有矢的定性分析。 ①在小物体的质量和角速度不变的条件下，改变小物体做圆周运动的半径进行实验。 ②在小物体的质量和做圆周运动的半径不变的条件下，改变小物体的角速度进行实验。
③换用不同质量的小物体，在角速度和半径不变的条件下，重复上述操作 (2) 向心力与质量、角速度、半径矢系的定量分析。 匀速转动手柄，可以使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动。这时，小球向外挤压挡板，挡板对小球的反作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力。同时，小球压挡板的力使挡板另一端压缩弹簧测力套筒里的弹簧，弹簧的压缩量可以从标尺上读出，该读数显示了向心力大小 ①把两个质量相同的小球放在长槽和短槽上，使它们的转动半径相同。调 整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度不一样。注意向心力的大小与角速度的尖系。 ②保持两个小球质量不变，增大长槽上小球的转动半径。调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度相同。注意向心力的大小与半径的尖系。 ③换成质量不同的球，分别使两球的转动半径相同。调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度也相同。注意向心力的大小与质量的矢系。 ④重复几次以上实验。 5?数据处理 ⑴m、r一定 ⑵m、co—定 (3)r、co —定
2021 第4章 实验6 探究影响向心力大小的因素
实验六探究影响向心力大小的因素 1．实验目的 (1)定性感知向心力的大小与什么因素有关。 (2)学会使用向心力演示器。 (3)探究向心力与质量、角速度、半径的定量关系。 2．实验原理 采用控制变量法探究： (1)使两物体的质量、转动的半径相同，探究向心力的大小跟转动的角速度的定量关系。 (2)使两物体的质量、转动的角速度相同，探究向心力的大小跟转动的半径的定量关系。 (3)使两物体的转动半径、转动的角速度相同，探究向心力的大小跟物体质量的定量关系。 3．实验器材 4．实验步骤 (1)向心力大小与哪些因素有关的定性分析。 ①在小物体的质量和角速度不变的条件下，改变小物体做圆周运动的半径进行实验。 ②在小物体的质量和做圆周运动的半径不变的条件下，改变小物体的角速度进行实验。 ③换用不同质量的小物体，在角速度和半径不变的条件下，重复上述操作。
(2)向心力与质量、角速度、半径关系的定量分析。 匀速转动手柄，可以使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动。这时，小球向外挤压挡板，挡板对小球的反作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力。同时，小球压挡板的力使挡板另一端压缩弹簧测力套筒里的弹簧，弹簧的压缩量可以从标尺上读出，该读数显示了向心力大小。 ①把两个质量相同的小球放在长槽和短槽上，使它们的转动半径相同。调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度不一样。注意向心力的大小与角速度的关系。 ②保持两个小球质量不变，增大长槽上小球的转动半径。调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度相同。注意向心力的大小与半径的关系。 ③换成质量不同的球，分别使两球的转动半径相同。调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度也相同。注意向心力的大小与质量的关系。 ④重复几次以上实验。 5．数据处理 (1)m、r一定 (2)m、ω一定 (3)r、ω一定 (4)分别作出F向-ω2、向向 6．注意事项 (1)实验前应将横臂紧固，螺钉旋紧，以防球和其他部件飞出造成事故。
设计基本加速度和水平地震影响系数的关系
设计基本加速度和水平地震影响系数的关系
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设计基本加速度和水平地震影响系数的关系 今天这篇文章的由头,完全是因为前天晚上的一个疑问:01版抗规中的设计 基本地震加速度--－--“0．05g、0.1g。。。”等。既然规范里有数据，为什么又不参与计算？列出以上数据的意义是什么呢？这些东西和水平地震影响系数又是怎么样个关系呢？找遍网络与现有书籍，无此解释,只好自力更生，艰苦奋思。谁知越牵越多，牵出好多东西。先从这个疑问总结吧。 一、关于设计基本地震加速度 关于设计基本地震加速度的意义所在,我翻遍手头的所有资料发现最好还是从89与200１及20１0几版抗规的对比中寻找解释,列表如下： 项目GＢＪ1１-８9 GB5001１-20０1及2010 地震影响表征采用设防烈度采用设计基本地震加速度、设计特征周期表证 设计基本 地震加速度（g) 无 ６度７度8度9度 ０．05 ０.1(０.15） 0.２ (0．３) 0.4 设计特征周期按设计近震或远震 和场地类别确定 按设计地震分组和场地类别确定:表5. １．4-1 可以看出,８9版抗规中并没有设计基本地震加速度这项定义，此定义完全是01版的新生事物。意义到底何在?意义就在于对地震影响的表征。89版采用的是设防烈度对地震影响进行表征。而在01及10版的抗规中,对地震影响的表征，已经舍去了设防烈度,进而采取“设计基本地震加速度、设计特征周期”。 此做法优点何在?第一,设防烈度的划分标准偏于现象，改用设计基本地震加速度后,可以用具体参数来表征地震影响-----更科学、更“规范”,我想这是那些规编们最看重的一点优势；第二,采用设计基本地震加速度后,可以清楚的表征7度半(0.15ｇ）与８度半（0.3g）的概念，拓宽了抗震设防烈度的概念-－---更“延伸”;第三,设计基本地震加速度还是根据设防烈度进行分类的,原则上用基本地震加速度去表征与用现象去区分地震影响并不矛盾----－更“统一”。 写到这里，想起了本科毕业时去城乡设计院面试的情景。虽然一晃六年过去了，那时的情景还是历历在目。面试我的那老总，坐在宽大的老板桌后面,他问的我那几个都会的问题由于时间久远都记不得了,只是那个没答的问题让我记忆犹新,“咱这儿的设计基本地震加速度是多少?”坏菜,那会儿的我刚出校门，这名词依稀在考试中见过两次而已，当即败下阵来。要是换成今天？可惜世上没有后悔药。 设计基本地震加速度——相应于设防烈度的地震地面运动峰值加速度,即为５0年设计基准期超越概率１0%的地震加速度的设计取值 二、关于地震影响系数 地震影响系数的由来: 不管是底部剪力法，还是振型分解反应谱法,结构总水平地震作用标准值的根本计算方法,始终是牛顿第二定律的变体：F=αＧ 以上公式的α即为地震影响系数，其实就是加速度除以了一个小g（重力加速度);G为质点的重量。 对于初学者来说，上面的公式虽然简单,但一上来还是不容易看透本本质。其实,如果把F=αG中的α乘以一个g，同时Ｇ除以一个g,这不就是经典的牛顿第二定
高中物理圆周运动第二节第1课时实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系学案
第1课时 实验：探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 一、实验目的 1．定性感知向心力的大小与什么因素有关． 2．学会使用向心力演示器． 3．探究向心力与质量、角速度、半径的定量关系． 二、实验方法：控制变量法 三、实验方案 1．用细绳和物体定性感知向心力的大小． (1)实验原理：如图1所示，细线穿在圆珠笔的杆中，一端拴住小物体，另一端用一只手牵住，另一只手抓住圆珠笔杆并用力转动，使小物体做圆周运动，可近似地认为作用在小物体上的细线的拉力，提供了圆周运动所需的向心力，而细线的拉力可用牵住细线的手的感觉来判断． 图1 (2)器材：质量不同的小物体若干，空心圆珠笔杆，细线(长约60 cm)． (3)实验过程： ①在小物体的质量和角速度不变的条件下，改变小物体做圆周运动的半径进行实验． ②在小物体的质量和做圆周运动的半径不变的条件下，改变物体的角速度进行实验．
③换用不同质量的小物体，在角速度和半径不变的条件下，重复上述操作． (4)结论：半径越大，角速度越大，质量越大，向心力越大． 2．用向心力演示器定量探究 (1)实验原理 如图2所示，匀速转动手柄，可以使塔轮、长槽和短槽匀速转动，槽内的小球也就随之做匀速圆周运动．这时，小球向外挤压挡板，挡板对小球的反作用力提供了小球做匀速圆周运动的向心力．同时，小球压挡板的力使挡板另一端压缩弹簧测力套筒里的弹簧，弹簧的压缩量可以从标尺上读出，该读数显示了向心力大小． 图2 (2)器材：向心力演示器． (3)实验过程 ①把两个质量相同的小球放在长槽和短槽上，使它们的转动半径相同．调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度不一样，探究向心力的大小与角速度的关系． ②保持两个小球质量不变，增大长槽上小球的转动半径．调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度相同，探究向心力的大小与半径的关系． ③换成质量不同的球，分别使两球的转动半径相同．调整塔轮上的皮带，使两个小球的角速度也相同，探究向心力的大小与质量的关系． ④重复几次以上实验． (4)数据处理 ①m、r一定 ②m、ω一定
(完整版)重力加速度的测定实验报告
重力加速度的测定 一，实验目的 1，学习秒表、米尺的正确使用 2，理解单摆法和落球法测量重力加速度的原理。 3，研究单摆振动的周期与摆长、摆角的关系。 4，学习系统误差的修正及在实验中减小不确定度的方法。 二，实验器材 单摆装置，停表（精度为0.01s），钢卷尺（精度为1mm），游标卡尺（精度为0.02mm) 三，实验原理 单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径，摆球质量远大于线的质量的条件下，将悬挂的小球自平衡位置拉至一边（很小距离，摆角小于5°），然后释放，摆球即在平衡位置左右作周期性的往返摆动，如图2-1所示。 f =F sinθf θ T=F cosθ F= mg L 单摆原理图
摆球所受的力f 是重力和绳子张力的合力，f 指向平衡位置。当摆角很小时（θ<5°），圆弧可近似地看成直线，f 也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为L ，小球位移为x ，质量为m ，则 L x = θsin f=θsin F =-L x mg - =-m L g x 由f=ma ，可知a=- L g x 式中负号表示f 与位移x 方向相反。 单摆在摆角很小时的运动，可近似为简谐振动，比较谐振动公式：a = m f =-ω2 x 可得ω=l g ，即02 22=+x dt x d ω，解得)cos(0?ω+=t A x ，0A 为振幅，?为初相。 应有[])2cos())((cos )cos(000?πω?ω?ω++=++=+=t A T t A t A x 于是得单摆运动周期为：T =ωπ 2=2πg L 即 T 2=g 2 4πL 或 g=4π22 T L 又由于细线不是完全没有质量，他在外力作用下也不可能完成伸长，所以，单摆的重力加速度公式修正为 22 21 4T d L g +=π 四，实验步骤 1，数据采集 （1）测量摆长L 用米尺测量摆球支点和摆球顶点或最低点的间距l ，用游标卡尺测量小球的直径d,则摆长 d l L 2 1+= （2）测量摆动周期 用手把摆球拉至偏离平衡位置约? 5放开，让其在一个铅直面内自由摆动，当小球通过平衡位置的瞬间，开始计时，连续默数100次全振动时间为t ，再除以100，得到周期T 。 （3）将所测数据列于下表中，并计算出摆长、周期及重力加速度。
粤教版必修一4.2影响加速度的因素教案04
影响加速度的因素 本节通过实验中的控制变量法探究影响加速度的因素，要求我们学会探究物理量的科学方法——控制变量法。 一．学法指导 1 物体运动状态的改变 物体运动状态就是指物体运动的速度，物体运动状态的改变即物体速度的改变，因速度是矢量，所以，物体运动状态的改变有三种情况，其一，仅物体速度大小的改变；其二，仅物体速度方向的改变；其三，物体速度大小和方向同时改变。所以物体运动状态的改变必然产生加速度，即无论是速度大小改变还是速度方向改变，还是大小方向都改变，都会产生加速度。 2 加速度与物体所受合外力的关系 （1）实验探究方法：控制变量法（保持小车质量不变） （2）实验目的：猜想小车质量保持不变时，小车所受的合外力越大，加速度也越大；反之合外力越小，加速度越小。 （3）实验器材：一个带有刻度尺的斜面，一辆四轮小车，一块秒表 （4）实验设计： ① 如图4-6所示，让小车从斜面上由静止释放 ② 记下小车运动的时间t ③ 从斜面上读出小车的位移s ④ 由22t s a 可求小车的加速度 ⑤ 改变斜面与桌面的夹角，可以改变小车受到的合力大小，重做上面的实验。 （5）实验结论：当物体的质量保持不变时，物体受到的合外力逐渐增大，其加速度将逐渐增大；反之，物体受到的合外力逐渐减小，其加速度也将逐渐减小。加速度的方向和合外力的方向相同。 3、加速度与物体质，的关系 （1） 实验探究方法：控制变量法（保持物体受到的合外力不变） （2） 实验目的：猜想小车所受合力不变时，小车的质量越大，加速度就越小；反之质量越小，加速度就越大。 （3） 实验器材：一个带有刻度尺的斜面，一辆四轮小车，一块秒表，弹簧秤。 （4） 实验设计： ① 把小车放在斜面上，用弹簧秤沿斜面向上拉小车，使小车保持静止或匀速直线运动，记下弹簧秤的示数。 图4-6
用打点计时器测量加速度速度-实验报告
测定匀变速直线运动的加速度－实验报告 班级________ 姓名________时间_________ 一、实验目的 1、掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法 2、测定匀变速直线运动的加速度和计算打下某点时的瞬时速度。 二、实验原理 1、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：若x1、x 2、x 3、x4……为相邻计数点间的距离，若△x＝x2－x1＝x3 －x2＝……＝c(常数)，即连续相等的时间间隔内的位移差是恒量，则与纸带相连的物体的运动是匀变速直线运动。 2、利用某段时间里的平均速度等于该段时间中点的瞬时速度来计算打下某点时的瞬时速度. 3、由纸带求物体加速度的方法： （1）根据Xm－Xn＝(m-n)aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔），选取不同的m和n,求出几个a,再计算出其平均值即为物体运动的加速度。 （2）用V-t图像求物体的加速度：先根据时间中点的瞬时速度等于该段时间的平均速度求几个点的瞬时速度，然后做出V-t图像，图线的斜率就是物体运动的加速度。 ***逐差法：物体做匀变速直线运动，加速度是a，在各个连续相等的时间T里的位移分别是X1、X2、X3……则有：△X=X2－X1=X3－X2=X4－X3=……=aT2 . 由上式还可得到 : X4－X1=（X4－X3）+（X3－X2）+（X2－X1）=3aT2同理有 X5－X2=X6－X3=……=3aT2 可见，测出各段位移X1、X2……即可求出a1、a2、a3……,再算出a1、a2、a3……的平均值，就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。 三、实验器材 四、实验步骤
五、分析与处理实验数据 1、.纸带采集 2、实验数据记录 3、计算加速度（用计算和V-T图像两种方法）和某点的瞬时速度 六、实验误差分析
第四章 第二节 影响加速度的因素
第四章 第二节 影响加速度的因素. @@@一、重点难点聚焦 1、影响加速度的因素的猜想：物体所获得的加速度可能与物体的受力情况和物体的质量都有关系。 2、研究三个物理量之间的关系时常用的方法：变量控制法，即先保持一个量不变，测量另外两个量之间的关系。 3、测量物体加速度的方法：只要测出物体在合外力作用下移动的距离S 和移动此距离所用的时2 2,t s a t =再利用公式间求出。 [注意]用以上公式时，要确保物体做初速度为零的均加速直线运动。 4、加速度与物体所受合力的关系的探究 （1）实验器材：带有刻度尺的斜面、四轮小车、秒表 （2）实验方法：保持小车的质量不变，观测物体加速度随受力变化（通过改变斜面与水平面间的夹角大小来改变）而变化情况 （3）实验结论：当物体的质量保持不变，物体受到的合外力逐渐增大时，其加速度逐渐增大；物体受到的合外力逐渐减小时，其加速度逐渐减小。 5、加速度与物体质量的关系探究 （1）实验器材：带有刻度尺的斜面、四轮小车、秒表、不同质量的砝码 （2）实验方法：保持合外力的大小不变（通过改变夹角大小来实现），改变小车的质量（通过加减砝码来实现），观测加速度随物体质量的变化情况。 （3）实验结论：当物体所受合外力大小保持不变时，物体质量越大，其加速度越小，物体质量越小，其加速度越大 @@@二、方法技巧平台 实验中应怎样测量物体的加速度？ 【解答】目前并没有直接测量加速度的仪器，也就是说，加速度只能通过间接的方法测量：如物体做初速度为零的匀加速运动，则测量加速度最直接的方法是用刻度尺测位移并用秒表测时间，然后a 。t s a 算出由公式2 2=以上方法可进一步简化，让小车每次都由斜面顶端滑到最底端，只用秒表测量小车所用的时间就可由时间的长短比较加速度的大小。 @@@三、名师诠释 【考题1】关于加速度下列说法正确的是（） A 、加速度的大小取决于物体速度的变化情况 B 、质量越大的物体，其加速度也越大 C 、受合外力越大的物体，所产生的加速度越大 D 、同一物体，所受合外力越大产生的加速度越大 【解题指引】加速度的定，，t v a 但决不能义式是??=说加速度取决于这v ，?只是它的“定义式”，力才是产生加速度的原因，由后面学习的牛顿第二定律可知，加速度取决于物体所受合外力的情况。A 错；影响加速度大小的因素是：物体所受的合外力和物体的质量，在分析加速度与这两个因素关系时，要切记利用“变量控制法”所得出的两个结论，结论的成立是有前提条件的。 【答案】D 【考题2】一个物体受到几个力的作用而处于静止状态，若保持其他恒力不变，而将其中一个力先减小到零再恢复到原状，在这个过程中物体的（） A 、加速度和速度都增大 B 、加速度减小，速度增大 C 加速度先增大后减小，速度一直增大 D 、加速度和速度都是先增大后减小
高中物理：4.2《影响加速度的因素》教案(粤教版必修1)
影响加速度的因素 教学目标： 知识与技能 1．理解物体运动状态的变化快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关． 2．通过实验探究加速度与力和质量的关系． 3．培养学生动手操作能力． 过程与方法 1．指导学生半定量的探究加速度和力、物体质量的关系，知道用控制变量法进行实验． 2．学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验． 3．对实验数据进行处理，看一下实验结果能验证什么问题， 情感态度与价值观 1．通过探究实验，培养实事求是、尊重客观规律的科学态度． 2．通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神． 3．培养与人合作的团队精神． 教学重点、难点： 教学重点 1．控制变量法的使用． 2．如何提出实验方案并使实验方案合理可行． 3．实验数据的分析与处理． 教学难点 1．如何提出实验方案并使实验方案合理可行． 2．实验数据的分析与处理． 教学方法： 探究、讲授、讨论、练习 教学手段： 教具准备 多媒体课件，小轧一端带滑轮长木板、带小钩或小盘的细线两条；钩码(规格：10 g＼20 g，用作牵引小车的力)；砝码(规格：50e＼100 g＼200g，用来改变小车的质量)；刻度尺；文件夹；粗线绳(用来牵引小车)．打点计时器、学生电源、纸带、气垫导轨、微机辅助实验系统一套． 课时安排： 新授课（1课时） 教学过程： [新课导入] 利用多媒体投影图4—2—1； 分组定性讨论 组I：物体质量一定，力不同，物体加速度有什么不同? 组2：力大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度有什么不同? 师：请组1的代表回答一下你们讨论的结果． 组1生：当物体质量一定时，物体的加速度应该随着力的增大而增大． 师：请组2的代表回答你们组讨论的问题， 组2生：当力大小相同时，物体质量越大，运动状态越难以改变，所以质量越大，加速
影响加速度的因素_作业
第二节 影响加速度的因素 一、重点难点聚焦 1．影响加速度的因素的猜想：物体所获得的加速度可能与物体的受力情况和物体的质量都有关系。 2．研究三个物理量之间的关系时常用的方法：变量控制法，即先保持一个量不变，测量另外两个量之间的关系。 3．测量物体加速度的方法：只要测出物体在合外力作用下移动的距离S 和移动此距离所用的时,t 间再利用公式2 2s a t =求出。 [注意]用以上公式时，要确保物体做初速度为零的均加速直线运动。 4．加速度与物体所受合力的关系的探究 （1）实验器材：带有刻度尺的斜面、四轮小车、秒表 （2）实验方法：保持小车的质量不变，观测物体加速度随受力变化（通过改变斜面与水平面间的夹角大小来改变）而变化情况 （3）实验结论：当物体的质量保持不变，物体受到的合外力逐渐增大时，其加速度逐渐增大；物体受到的合外力逐渐减小时，其加速度逐渐减小。 5．加速度与物体质量的关系探究 （1）实验器材：带有刻度尺的斜面、四轮小车、秒表、不同质量的砝码 （2）实验方法：保持合外力的大小不变（通过改变夹角大小来实现），改变小车的质量（通过加减砝码来实现），观测加速度随物体质量的变化情况。 （3）实验结论：当物体所受合外力大小保持不变时，物体质量越大，其加速度越小，物体质量越小，其加速度越大 二、方法技巧平台 实验中应怎样测量物体的加速度？ 【解答】目前并没有直接测量加速度的仪器，也就是说，加速度只能通过间接的方法测量：如物体做初速度为零的匀加速运动，则测量加速度最直接的方法是用刻度尺测位移并用秒表测时间，然后a 。t s a 算出由公式2 2=以上方法可进一步简化，让小车每次都由斜面顶端滑到最底端，只用秒表测量小车所用的时间就可由时间的长短比较加速度的大小。 三、名师诠释 1．关于加速度下列说法正确的是（ ） A ．加速度的大小取决于物体速度的变化情况
新教材高中物理 3.2.2 探究影响向心力大小的因素课堂检测(含解析)鲁教版必修2
探究影响向心力大小的因素 1.如图所示,在验证向心力公式的实验中,质量相同的钢球①放在A盘的边缘,钢球②放在B盘的边缘,A、B两盘的半径之比为2∶1。a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮。a轮、b轮半径之比为1∶2,当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时,钢球①、②受到的向心力之比为( ) A.2∶1 B.4∶1 C.1∶4 D.8∶1 【解析】选D。皮带传动,边缘上的点线速度大小相同,所以v a=v b,a、b轮的半径比为1∶2,根 据v=rω可知,==,共轴的点角速度相同,两个钢球的角速度与两个共轴的轮子的角速 度相同,则=,根据a=rω2可得=,两钢球质量相等,由F=ma可知,两钢球受到的向心力之比为8∶1,则A、B、C错误,D正确。 2. 某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合验证向心力表达式。实验时用手拨动旋臂产生圆周运动,力传感器和光电门固定在实验器上,实时测量角速度和向心力。电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间,并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r自动计算出砝码做圆周运动的角速度。图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线,由图可知曲线①对应的砝码质量________(选填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量。
【解析】在图乙中,向心力与角速度的图像为抛物线,说明向心力F与ω2成正比,若保持角速度和半径都不变,则质点做圆周运动的向心加速度不变,根据牛顿第二定律F=ma可知,曲线①对应的砝码质量小于曲线②所对应的砝码质量。 答案:小于 3. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与其质量m、角速度ω和轨迹半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的小球就做匀速圆周运动。 (1)在研究小球所受向心力的大小F与其质量m的关系时,要保持________相同。 A.ω和r B.ω和m C.m和r D.m和F (2)若图中两个小球的质量和轨迹半径相同,则是在研究F与 ________的关系。 A.m B.r C.ω 【解析】(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,需先控制某些量不变,研究另外两个物理量的关系,该方法为控制变量法,故B、C、D错误,A正确。 (2)图中两球的质量相同,转动的半径相同,则研究的是向心力与角速度的关系,故A、B错误,C 正确。故选C。 答案:(1)A (2)C 4.在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心。用手带动钢球,设法使它刚好沿纸上某个半径r做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g。
探究向心力的影响因素
探究向心力大小的表达式： 实验原理： 匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2 和 3 以及长槽4 和短槽5小球也随着做匀速圆周 运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6 的挡板对小球的压力提供。球对挡板的 反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7 下降，从而露出标尺8。根据标尺8 上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。 练习1：用如图4所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大Array小与哪些因素有关 (1)本实验采用的科学方法是________ A．控制变量法B．累积法C．微元法D．放大法 (2)图示情景正在探究的是________． A．向心力的大小与半径的关系B．向心力的大小与线速度大小的关系C．向心力的大小与角速度大小的关系D．向心力的大小与物体质量的关系(3)通过本实验可以得到的结论是________． A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比 B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比 C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比 (4)现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，下列做法正确的是 A．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验 B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验 C．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验 D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验 2.一物理兴趣小组利用学校实验室的数学实验系统探究物体做圆周运动时向心力与角速度、 半径的关系.
影响加速度的因素.
第二节影响加速度的因素 麒麟中学林瑞金 一、学习目标 1、知识与技能 （1）定性探究加速度与物体所受合外力的关系 （2）定性探究加速度与物体质量的关系 （3）理解实验探究的思路、方法 2、过程与方法 （1）以生活常见现象作为教学引子调动学生的学习兴趣，建立影响加速度的因素概念。 （2）设计实验，探讨加速度的大小与合外力和质量的关系。 （3）仅定性分析、探讨即可，利用控制变量法。 3、情感、态度与价值观 （1）牛顿第二定律特别的重要，先定性分析，再逐步探讨，从根本上把握。 二、教学方法 控制变量法 三、教学重难点 重点：探究加速度的大小与合外力和质量的关系 难点：控制变量法的实验设计 四、教学过程 1、新课引入：在学习牛顿第一定律的时候，我们知道力是改变运动状态的原因。 提问：1运动状态的改变指的是什么改变？ 2、影响加速度大小究竟有哪些因素？ 2、新课教学： （1）感性物理情景：①我们用较大的力扔粉笔头扔得比较远，而用较小的力就会扔得比较近。 ②我们用较大的力扔粉笔头扔得比较远，而我们运动会的时候扔铅球却很难做到。 讨论：①物体质量m一定，力F不同，加速度a有什么不同? ②力F 大小相同，作用在不同质量的物体上，物体加速度a有什么不同？ 小实验探究结论：①当物体质量m一定时，物体的加速度a应该随着力F的增大而增大。 ②当力F大小相同时，物体的质量m越大，运动状态越难以改变，所以质量m越大，加速度a越小。 因此，影响加速度大小的因素包括：物体质量、所受合外力 （2）实验探究（控制变量法） ①加速度与物体所受合外力F的关系（实验器材、基本思路介绍） 实验结论： 当物体的质量保持不变，随着倾斜面的倾斜角度的增大，物体所受合外力逐渐增大时，加速度增大；所受合外力变小，加速度减小。 ②加速度与物体质量m的关系（实验器材、实验步骤介绍） 1、把小车放在斜面上，用弹簧沿斜面拉小车，使小车保持静止状态，记下弹簧称的示数。 2、按相同的方法将不同质量的小车放在斜面上，通过调整斜面的倾斜度保证三辆小车所受合外力相等。 3、依次将小车从斜面同一高度释放，用秒表记录小车的运动时间，由公式a=2s/t2算出小车每次运动的加速度。
测量重力加速度实验报告.docx
一、复摆法测重力加速度 一．实验目的 1.了解复摆的物理特性，用复摆测定重力加速度， 2.学会用作图法研究问题及处理数据。 二．实验原理 复摆实验通常用于研究周期与摆轴位置的关系，并测定重力加速度。复摆是一刚体绕固定水平轴在重力作用下作微小摆动的动力运动 体系。如图 1, 刚体绕固定轴O在竖直平面内作左右摆动， G是该物体 的质心，与轴 O的距离为h，为其摆动角度。若规定右转角为正， 此时刚体所受力矩与角位移方向相反，则有 Mmgh sin ，(1) 又据转动定律，该复摆又有
M I ，（2） (I 为该物体转动惯量)由（ 1）和（ 2）可得2 sin，（3） 其中2mgh 。若很小时（在5°以内）近似有 I 2，（4） 此方程说明该复摆在小角度下作简谐振动，该复摆振动周期为 I，（5） T 2 mgh
设I G为转轴过质心且与O轴平行时的转动惯量，那么根据平行轴定律可知 I I G mh 2，（6） 代入上式得 T 2I G mh 2，（7） mgh 设（ 6）式中的I G mk2，代入（）式，得 7 T 2mk2mh22k 2h2，（11） mgh gh k 为复摆对 G（质心）轴的回转半径 ,h 为质心到转轴的距离。对（11）式平方则有 T 2h 4 2k 2 4 2h2，（12） g g 设 y T 2 h, x h2，则（12）式改写成 y 4 2k 2 4 2x ，（13） g g （13）式为直线方程，实验中 ( 实验前摆锤 A 和 B 已经取下 )测出 n 组(x,y) 值，用作图法求直线的截距 A 和斜率 B，由于A 4 2k 2 ,B 4 2， g g 所以
《大学物理》实验报告速度加速度的测定和牛顿运动定律的验证
中国石油大学（华东）现代远程教育 实验报告 课程名称：大学物理(一) 实验名称：速度、加速度的测定和牛顿运动定律的验证 实验形式：在线模拟+现场实践 提交形式：在线提交实验报告 学生姓名：学号：184********** 年级专业层次： 学习中心：山东济南明仁学习中心 提交时间：2019年月日
二、实验原理 1．速度的测量 一个作直线运动的物体，如果在t~t+Δt时间内通过的位移为Δx（x~x+Δx），则该物体在Δt时间 内的平均速度为，Δt越小，平均速度就越接近于t时刻的实际速度。当Δt→0时，平均速度的极限值就是t时刻（或x位置）的瞬时速度 ???????????????????????????????????（1） 实际测量中，计时装置不可能记下Δt→0的时间来，因而直接用式（1）测量某点的速度就难以实现。但在一定误差范围内，只要取很小的位移Δx，测量对应时间间隔Δt，就可以用平均速度近似代替t时刻到达x点的瞬时速度。本实验中取Δx为定值（约10mm），用光电计时系统测出通过Δx所需的极短时间Δt，较好地解决了瞬时速度的测量问题。 2．加速度的测量 在气垫导轨上相距一定距离S的两个位置处各放置一个光电门，分别测出滑块经过这两个位置时的速度v1和v2。对于匀加速直线运动问题，通过加速度、速度、位移及运动时间之间的关系，就可以实现加速度a的测量。 （1）由测量加速度 在气垫导轨上滑块运动经过相隔一定距离的两个光电门时的速度分别为v1和v2，经过两个光电门之间的时间为t21，则加速度a为 ?????????????????????????????????????（2） 根据式（2）即可计算出滑块的加速度。 （2）由测量加速度 设v1和v2为滑块经过两个光电门的速度，S是两个光电门之间距离，则加速度a为 ????????????????????????????????????（3）