2018版新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件：第三章牛顿运动定律实验四.ppt

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1、实验四探究加速度与力、质量的关系第三章牛顿运动定律内容索引过好双基关命题点一教材原型实验命题点二实验拓展创新1过好双基关1.实验原理(1)保持质量不变，探究加速度跟的关系.(2)保持合外力不变，探究加速度与的关系.(3)作出a－F图象和a－图象，确定其关系.2.实验器材小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、、导线两根、纸带、天平、米尺.合外力质量低压交流电源基本实验要求3.实验步骤(1)测量：用天平测量小盘和砝码的质量m′和小车的质量m.(2)安装：按照如图所示装置把实验器材

2、安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车).牵引力(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，使小车能下滑.(4)操作：①小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先后，断开电源，取下纸带编号码.②保持小车的质量m不变，改变小盘和砝码的质量m′，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.⑤保持小盘和砝码的质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤①和③，作a－图象.匀速接通电源放开小车1.注意事项(1)平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使

3、小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡.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带匀速运动.(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_____________，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.小车和纸带受到的阻力m≫m′打点计时器规律方法总结2.误差分析(1)因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力

4、.(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.数据处理(1)利用Δx＝aT2及逐差法求a.(2)以a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a与F成正比.(3)以a为纵坐标，为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m成反比.命题点一教材原型实验2用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系.实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，用打点计时器测出

5、小车运动的加速度a.【例1】(1)关于实验操作，下列说法正确的是A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D.实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车答案解析在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ＝μMgcosθ，故tanθ＝μ，所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面方向的分力，改

6、变小车所受的拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误.√√(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离.已知所用电源的频率为50Hz，打B点时小车的速度v＝_______m/s，小车的加速度a＝______m/s2.答案解析0.3160.93题眼A、C的时间中点分析已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为T＝5×0.02s＝0.1s根据Δx＝aT2可得：xCE

7、－xAC＝a(2T)2，小车运动的加速度为(3)改变细线下端钩码的个数，得到a－F图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是_______________________________________.答案解析随所挂钩码质量m的增大，不能满足M≫m随着力F的增大，即随所挂钩码质量m的增大，不能满足M≫m，因此图线上部出现弯曲现象.思维扩展为什么向下弯曲？极限思维：当m增大到无穷大时，a趋近于g.题组阶梯突破1.(1)我们已经知道，物体的加速度a同时跟合外力F和质量M两个因素有关.要研究这三个物理量之

8、间的定量关系，需采用的思想方法是____________.答案控制变量法(2)某同学的实验方案如图所示，她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F，为了减少这种做法带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：a.用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是____________.b.使砂桶的质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于____________.平衡摩擦力砂桶的重力(3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：两种方