2016届高三物理一轮复习课件3-4《实验验证牛顿第二定律》(人教版).ppt

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1、第四讲　实验：验证牛顿第二定律回扣教材夯实基础落实考点基础自主温故一、实验目的1．学会用研究物理规律．2．验证牛顿第二定律．3．掌握用图象处理数据的方法．控制变量法二、实验原理与方法1．验证牛顿运动定律的实验依据是牛顿运动定律，即，当研究对象有两个以上的参量发生变化时，设法控制某些参量使之不变，而研究另外两个参量之间的变化关系的方法叫．本实验中有力F、质量m和加速度a三个变量，研究加速度a与F及m的关系时，先控制不变，讨论加速度a与力F的关系；然后再控制力F不变，讨论加速度a与质量m的关系．F＝ma控制变量法质量m2．实验中需要测量的物理量和测量方法是：小

2、车及砝码的总质量M；用测出．小车受到的拉力F认为等于的总重力mg.小车的加速度a利用纸带根据计算．三、实验器材、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、重物、夹子、细绳、、导线、天平(带有一套砝码)、、砝码．天平托盘和砝码Δx＝aT2打点计时器低压交流电源刻度尺四、实验步骤(如图所示)1．用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M0.2．把一端附有定滑轮的长木板放在实验台上，并使滑轮探出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路．3．平衡摩擦力：小车的尾部挂上纸带，纸带穿过打点计时器的限位孔，将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，使小车在不挂小

3、盘和砝码的情况下，能沿木板做匀速直线运动．这样小车所受重力沿木板的分力与小车所受摩擦力平衡．在保证小盘和砝码的质量远小于小车质量的条件下，可以近似认为小盘和砝码的总重力大小等于小车所受的合外力的大小．4．把小车停在打点计时器处，挂上小盘和砝码，先接通电源，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出一条纸带．计算小盘和砝码的重力，即为小车所受的合外力，由纸带计算出小车的加速度，并把力和对应的加速度填入表(一)中．表(一)实验次数加速度a/(m·s－2)小车受力F/N12345.改变小盘内砝码的个数，重复步骤4，并多做几次．6．保持小盘内的砝码个数不变，在小车上

4、放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带．计算砝码和小车的总质量M，并由纸带计算出小车对应的加速度．7．改变小车上砝码的个数，重复步骤6，并将所对应的质量和加速度填入表(二)中．表(二)实验次数加速度a/(m·s－2)小车和砝码的总质量M/kg123五、数据处理1．把小车在不同力作用下产生的加速度填在下表中：实验次数加速度a/(m·s－2)小车受力F/N1234由以上数据画出它的aF关系图象如图所示．通过aF关系图象，我们可以得出小车的加速度a与力F成正比．2．把不同质量的小车在相同力作用下产生的加速度填在下表中：实验次数加速度a/(m·s－2)

5、小车质量M/kg1234考点深析拓展延伸详讲精练考点探究讲练一、注意事项1．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．2．每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．3．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，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．4．作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能均匀分布在所作直线两侧．5．作图时两轴标度比例要选择适当．

6、各量应采用国际单位．这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些．6．为提高测量精度(1)应舍掉纸带上开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起点．(2)可以把每打五次点的时间作为时间单位，即从开始点起，每五个点标出一个计数点，而相邻计数点间的时间间隔为T＝0.1s.二、误差分析产生原因减小方法偶然误差测量误差：①质量测量不准确②纸带上所打点间距测量不准(1)多次测量取平均值(2)舍掉纸带上开头较密集的点，在后面便于测量的地方找起点(3)从开始点起，每五个点标一个计数点，相邻计数点间隔0.1s拉线或纸带不与木板平行调节拉线或纸带使之与木板平行平衡摩擦

7、力不准确在平衡摩擦力时，除不挂小盘外，其他的都跟正式实验一样(如要挂好纸带，先接通打点计时器后放纸带等)产生原因减小方法系统误差本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力，而实际上小车所受拉力要小于小盘和砝码的总重力让小盘和砝码的总质量远小于小车的总质量三、实验改进本实验中可以用气垫导轨来代替长木板这样就省去了平衡小车摩擦力的过程．小车的加速度也可以利用传感器，借助计算机来处理数据．(2013年天津卷)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系．例1题型一对实验原理与实验操作的考查(1)下列做法正确的是(填字母代号)()A．调节滑轮的高度，使牵引

8、木块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩