2019年高考物理大一轮复习江苏专版文档：第三章+牛顿运动定律+实验三+含答案

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1、实验三加速度与物体质量、物体受力的关系过好双基关回扣基砒知识训练基础遞目1.实验目的(1)学会用控制变量法研究物理规律•(2)验证牛顿第二定律.(3)常握利用图象处理数据的方法.2.实验原理采用控制变暈法：(1)保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系.(2)保持合外力不变，探究加速度与质量的关系.⑶作出a-F图象和a—占图象，确定其关系.3.实验器材小车、祛码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺.4.实验步骤⑴测量：用天平测量小盘和祛码的质量亦和小车的质量九(2)安装：按照如图1所示装置把实验器材安

2、装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力).细绳磁码一端有定滑轮的氏木板纸带==/小车打点计时器实验台图1(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑.(4)操作：①小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车,断开电源，取下纸带编号码.②保持小车的质量加不变，改变小盘和祛码的质量加'，重复步骤①.③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a.④描点作图，作a~F的图象.②保持小盘和祛码的质量加‘不变，改变小车质量加，重复步骤①和③，作图彖.1.注意事项(1)平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使

3、小车的重力沿斜而方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力.在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸帯匀速运动.(2)不重复平衡摩擦力.(3)实验条件：.(4)一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车.2.误差分析(1)实验原理不完善：本实验用小盘和磁码的总重力加'g代替小车所受的拉力，而实际上小车所受的拉力要竝小盘和祛码的总重力.(2)摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.3.数据

4、处理(1)利用心=0尸及逐差法求c/.(2)以。为纵坐标、F为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明g与F成正比.(3)以。为纵坐标、令为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定g与加成反比.研透命题点细研考纲和真題分析矣破命題点命题点一实验原理与实验操作基础考点自主悟透【例1】如图2所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为加，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，

5、装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力加g,将该力视为合外力F，对应的加速度。则从打下的纸带屮计算得出.多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变，以合外力F为横轴，以加速度d为纵轴，画出a-F图象，图象是一条过原点的直线.®a~F图象斜率的物理意义是•②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：.(填“合理”或“不合理”)③木次实验屮，是否有必要满足M》加这样的条件？答：(填“是”或“否”)；理由是.(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持沙桶总质量加不变，在盒子内添加或去

6、掉一些沙子，验证加速度与质量的关系.本次实验屮，桶内的沙桶总质量不变，故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据吋，以加速度。为纵轴，应该以的倒数为横轴.答案(1)輻+万②合理③否因为实验的研究对象是整个系统’系统受到的合外力就等于加g(2)M+加解析(1)将车內的沙子转移到桶中，就保证了M+加不变，即系统的总质量不变，研究对象是整个系统，。=缶万=畀万，可见a—F图象斜率的物理意义是诂万，系统的合外力就等于所悬挂沙桶的总重力不必满足M》加这样的条件.(2)向小车内添加或去掉部分沙子，是改变系统的总质量M+mf而系统的合外力仍等于所悬挂沙桶的总重力加g,保证了

7、合外力不变，所以用图象法处理数据时，以加速度q为纵轴，应该以詁万为横轴.命题点二数据处理与误差分析.能力考点师生共研1.数据处理Ay⑴先在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离，根据公式心第计算加速度.(2)需要记录各组对应的加速度d与小车所受的牵引力F,然后建立直角坐标系，用纵坐标表示加速度G横坐标表示作用力F，描点画出d—F图象，如果图线是一条过原点的直线，便证明了加速度与作用力成正比.再记录各组对应的加速度Q与小车的质量加，然后建立直角坐标系，用纵坐标表示加速度d,横坐标表示小车质量的倒数占，描点画出。一£图彖，如果图线是一条过原点的直线，就证明了加速

8、度与质量成反比.注意：若a与+是正比关系，则Q—十图