2．保持拉力不变，研究a与m的关系

实验的基本思路：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，分析加速度与质量的关系。

实验数据的分析：设计第二个表格，把不同物体在相同力的作用下的加速度填在表中。根据我们的经验，在相同力的作用下，质量优越大，加速度a越小。这可能是“a与m成反比”，但也可能是“以与m²成反比”，甚至是更复杂的关系。我们从最简单的情况人手，检验是否“a与m成反比”。在数据处理上要用到下面的技巧。

　　 板图：“a与m成反比”实际上就是“a与1／m成正比”，如果以a为纵坐标、1／m为横坐标建立坐标系，根据a-1／m图象是不是过原点的直线，就能判断加速度以是不是与质量m成反比。

　　 (实验前教师指导)

学生分组实验，教师巡视指导，学生实验数据输人计算机。(用Excel表格处理数据)

各实验小组代表汇报实验情况得出结果。

　　 板书：a∞1／m

由实验结果得出结论

　　 在这个实验中，我们根据日常经验和观察到的事实，首先猜想物体的加速度与它所受的力及它的质量有最简单的关系，即加速度与力成正比、与质量成反比a∝F、a∝l／m。

　　 如果这个猜想是正确的，那么，根据实验数据以a为纵坐标、F为横坐标和以a为纵坐标、1／M为横坐标作出的图象，都应该是过原点的直线．但是实际情况往往不是这样，描出的点有些离散，并不是严格地位于某条直线上，用来拟合这些点的直线也并非准确地通变原点。

　　 这时我们会想，自然规律真的是a∝F、a∝l／m吗?如果经过多次实验，图象中的点都十分靠近某条直线，而这些直线又都十分接近原点，那么，实际的规律很可能就是这样的。

　　 可见，到这时为止，我们的结论仍然带有猜想和推断的性质。只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时，它才能成为“定律”。本节实验只是让我们对于自然规律的够究有所体验，实际上一个规律的发现不可能是几次简单的测量就能得出的。

作业设计

1．保持小车质量不变，研究a与F的关系。

　 实验的基本思路：保持物体的质量不变，测量物体在不同的力的作用下的加速度，分析加速度与力的关系。

　 教师引导提问：怎样才能直观地反映出口与F是否成正比呢?

　 教师启发引导学生得出：可以借助图象，用横轴表示拉力，用纵轴表示加速度，通过采集数据作a一F图象。如加速度随拉力的变化图线是一条过原点的直线，就说明n与F成正比。

　 实验数据的分析：设计一个表格，把同一物体在不同力的作用下的加速度填在表中。为了更直观地判断加速度a与力F的数量关系，我们以以为纵坐标、F为横坐标，根据各组数据在坐标系中描点。如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比，如果不是这样，则需进一步分析。

学生分组实验，教师巡视指导．学生报出实验数据并输人计算机。(用Excel表格处理数据)

教师引导各组代表汇报实验过程及结果得出结论。

板书：a∞F

　　 投影：实验装置如图所示。

　　 讲解：我们用小车作为研究对象，通过在小车上增减砝码可以改变小车质量；在小车上挂一根细线，细线通过定滑轮拴一个小桶，小桶内可以放重物，这时小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力，我们可以通过改变小桶内的重物改变小车受到的拉力。我们研究小车的加速度a与拉力F及小车质量Ⅲ的关系时，可先保持m一定，研究以与F的关系；再保持F一定，研究d与m的关系．这是物理学中常用的研究

方法。(此控制变量法可引导学生讨论得出)

　 教师引导提问：如何根据现有器材测出小车的加速度?(学生回答：用打点计时器)

　 教师可再追问：用打点计时器测加速度的方法和公式是什么?(在学生充分讨论的基础

上可展示如下版图)

　 板图：如果物体做初速度为零的匀加速直线运动，那么，测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间，然后由a=2x/t²算出。也可以在运动物体上安装一条打点计时器的纸带，根据纸带上打出的点来测量加速度。

　由于a=2x/t²，如果测出两个初速度为零的匀加速运动在相同时间内发生的位移为x₁、x₂，位移之比就是加速度之比，即a₁／a₂= x₁/ x₂。

　提出问题：在小车运动过程中不可避免的要受到摩擦力的作用，这个摩擦力也会影响到小车的加速度，如何消除摩擦力的影响呢?

　教师可启发引导学生得出：把木板没有定滑轮的一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡。

9．不对，力作用于物体，使静止的物体运动起来，这说明了物体运动状态改变需要力的作用。惯性是指物体具有的保持原有运动状态不变的特性，物体不论处于什么运动状态、受力与否、在何地理位置都具有相同的惯性，可见惯性是物体的一种属性，是与生俱来的，它不是力。因此，物体的惯性不会被改变或清除，更不能说“克服”惯性。物体由于受力作用而由静止运动起来的时候，惯性表现为阻碍这种运动状态的改变，并没有被“克服”。点拨：惯性是物体的固有属性。惯性概念常被误解、误用的原因是它不像物体的其他性质那么具体而已。

8．突然减速运动

7．如果不系安全带，当紧急刹车时，车虽然停下了，但人因惯性而仍然向前运动，会发生危险。系上安全带后，人虽然因惯性向前运动，但受安全带的约束，不致发生危险。

2．D　　 3．ABD　 4．AC　 5．BD　 6．C

1．物体运动状态，物体运动状态

2．惯性的理解。

(1)一切物体都具有惯性，它是物体的固有属性。

(2)惯性只与物体质量有关，与其他因素无关。

(3)惯性不是力。

§4.1　 牛顿第一定律

1．牛顿第一定律正确揭示了力和运动的关系，指出了物体具有惯性，它所描述的状态是一种理想状态，所以牛顿第一定律只能靠理想实验和科学推理得出。