2017年高考物理一轮总复习专题三实验四验证牛顿运动定律课件讲解.ppt

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1、实验四验证牛顿运动定律实验准备实验目的控制变量力质量学会用_________法来研究物理规律；探究_______与____、________的关系，进而验证牛顿第二定律．实验原理控制变量探究加速度a与力F及质量M的关系时，应用的基本方法是__________法，即先控制一个参量——小车的质量M不变，讨论加速度a与力F的关系，再控制细砂和砂桶的质量不变，即力F不变，改变小车质量M，讨论加速度a与M的关系．加速度实验器材打点计时器、纸带及复写纸、小车、一端附有滑轮的长木板、砂桶、细绳、细砂、低压交流电源、天平、刻度尺、砝码．实验过程实验步骤(1)用天平分别测出_

2、_____和___________的质量M和m，把数值记录下来．砂和砂桶(2)按图S4-1所示把实验器材安装好．图S4-1小车(3)平衡摩擦力：在长木板_________的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至_________的小车刚好在斜面上保持____________为止．(4)将砂桶通过细绳系在小车上，先_________后_________，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码．放开小车(5)保持__________不变，改变砂桶中的细砂量，重复步骤(4)，每次记录必须在相应的纸带上做上标记，列表格将记录的数据填

3、写在表内．细砂和砂桶的质量(6)建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图线以验证a与F的关系．(7)保持__________________不变，改变小车的质量(在小车上增减砝码)，重复上述步骤(5)、(6)，验证a与M的关系．没有滑轮未挂沙桶匀速直线运动接通电源小车的质量注意事项(1)每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量_________重物质量的条件下打出．只有如此，重物重力才可视为小车受到的拉力．远大于(2)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，再放开小车，且应在

4、小车到达滑轮前按住小车．打点计时器(3)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对称分布在所作直线的两侧．实验分析(4)作图时两坐标轴标度比例要选择适当，各量须采用国际单位．这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些．(5)为提高测量精度，可以采取下列措施：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单位时间，即从开始点起，每隔四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.图象分析(1)未平衡阻力对图象的影响：对小车在倾斜的木板上的受力情况进行分析，如图S4-2所示，f

5、为M受到的摩擦力，f′为纸带等的阻力．由牛顿第二定律可得a＝F＋(Mgsinθ－f－f′)M因此调节θ可平衡摩擦力，并且只要平衡一次即可．图S4-2①若摩擦力未平衡或平衡不足(θ太小)，则a0<0，此时a-F图象如图S4-3甲所示．图S4-3②若摩擦力平衡过度(θ太大)，则a0>0，此时a-F图象如图乙所示．(2)平衡摩擦力和阻力后，如果砂桶和细砂的质量m太大，会使图线弯曲．实际上小车受到的拉力与mg并不相等．由牛即a-F图象会随着F的不断增大往F轴弯曲．如图S4-4所示．因此做实验时要保证M≫m.图S4-4图S4-5实验改进本实验中可以用气垫导轨来代替长木

6、板，这样就省去了平衡小车摩擦力的麻烦，小车的加速度也可以利用传感器，借助于计算机来处理．【基础检测】(2015年广东深圳模拟)某同学做“探究加速度与力的关系”的实验，实验的探究对象是铝块(质量小于砂桶)，在静止释放轻绳前，装置如图S4-6甲所示．甲乙图S4-6(1)该同学在实验操作中有两处明显错误，分别是______________________和________________________．(2)纠错后开始实验：保持铝块的质量m不变，通过在砂桶中添加砂来改变对铝块的拉力；每次释放轻绳，由力传感器可测得拉力的大小F，由纸带上打出的点可算出对应加速度的大

7、小a；已知重力加速度为g.该同学根据多组实验数据画出如图乙所示的一条过坐标原点的直线，他标注纵轴为加速度a，但忘记标注横轴，你认为横轴代表的物理量是____________(用所给的字母表示)．(3)若把力传感器装在右侧轻绳上则实验的误差会更_____(填“大”或“小”)要进行打点的纸答案：(1)打点计时器错接在直流电源上带留得太短(2)F－mg(3)大》》》考点1实验原理、步骤及器材的调整⊙重点归纳平衡摩擦力的方法(1)在平衡摩擦力时，不要把悬挂重物的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力．让小车拖着纸带打点运动，调整长木板的倾角，直到纸带上打点均匀为止

8、．(2)实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变重物质量，