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《高考物理实验专题特训（4）验证牛顿运动定律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验四：验证牛顿运动定律一.实验目1．学会用控制变量法研究物理规律。2．探究加速度与力.质量关系。3．掌握利用图像处理数据方法。二.实验器材小车.砝码.小盘.细绳.附有定滑轮长木板.垫木.打点计时器.低压交流电源.导线.纸带.天平.米尺。三.实验步骤及数据处理1．用天平测出小车和砝码总质量M,小盘和砝码总质量m,把数值记录下来．图3-4-12．按如图3-4-1所示把实验器材安装好,只是不把悬挂小盘细绳系在车上,即不给小车加牵引力．3．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮一端下面垫一块木板．反复移动木板位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀
2、速直线运动状态．这时,小车拖着纸带运动时受到摩擦阻力恰好与小车所受重力在斜面方向上分力平衡．4．把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘,先接通电源再放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,打完点后切断电源,取下纸带,在纸带上标上纸带号码．5．保持小车和砝码质量不变,在小盘里放入适量砝码,把小盘和砝码总质量m′记录下来,重复步骤4．在小桶内再放入适量砝码,记录下小盘和砝码总质量m″,再重复步骤4．6．重复步骤5两次,得到三条纸带．7．在每条纸带上都选取一段比较理想部分,标明计数点,测量计数点间距离,算出每条纸带上加速度值．8．用纵坐标表
3、示加速度a,横坐标表示作用力F,作用力大小F等于小盘和砝码总重力,根据实验结果在坐标平面上画出相应点,如果这些点是在一条过原点直线上,便证明了加速度与作用力成正比．9．保持小盘和砝码质量不变,在小车上加砝码,重复上面实验,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和砝码总质量倒数,根据实验结果在坐标平面上画出相应点．如果这些点是在一条过原点直线上,就证明了加速度与质量成反比．四.注意事项1．一定要做好平衡摩擦力工作,也就是调出一个合适斜面,使小车重力沿着斜面方向分力正好平衡小车受摩擦阻力．在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘细线系在小车上,即不
4、要给小车加任何牵引力,并要让小车拖着打点纸带运动．2．实验步骤2.3不需要重复,即整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码总质量还是改变小车和砝码总质量,都不需要重新平衡摩擦力．3．每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码总质量远大于小盘和砝码总质量条件下打出．只有如此,小盘和砝码总重力才可视为小车受到拉力．4．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．5．作图象时,要使尽可能多点分布在所作直线上,不在直线上点应尽可能对称分布在所作直线两侧.6．作图时两轴
5、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．7．为提高测量精度（1）应舍掉纸带上开头比较密集点,在后边便于测量地方找一个起点．（2）可以把每打五次点时间作为时间单位,即从开始点起,每五个点标出一个计数点,而相邻计数点间时间间隔为T＝0.1s．五.误差分析1．质量测量误差纸带上打点计时器打点间隔距离测量误差,拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差.2．因实验原理不完善造成误差本实验中用小盘和砝码总重力代替小车受到拉力（实际上小车受到拉力要小于小盘和砝码总重力）,存在系统误差．小盘和砝码总质量越
6、接近小车质量,误差就越大；反之,小盘和砝码总质量越小于小车质量,误差就越小．3．平衡摩擦力不准造成误差在平衡摩擦力时,除了不挂小盘外；其他都跟正式实验一样（比如要挂好纸带.接通打点计时器）,匀速运动标志是打点计时器打出纸带上各点距离相等．考点一 实验原理与操作[典例1] (2013·天津高考)某实验小组利用图实41所示装置探究加速度与力.质量关系。图实41(1)下列做法正确是________(填字母代号)。A．调节滑轮高度,使牵引木块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滑动摩擦力时,将装有砝码砝码桶通过定滑轮拴在木块
7、上C．实验时,先放开木块再接通打点计时器电源D．通过增减木块上砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码总重力在数值上近似等于木块运动时受到拉力,应满足条件是砝码桶及桶内砝码总质量________木块和木块上砝码总质量。(选填“远大于”.“远小于”或“近似等于”)(3)甲.乙两同学在同一实验室,各取一套图示装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力情况下,研究加速度a与拉力F关系,分别得到图实42中甲.乙两条直线。设甲.乙用木块质量分别为m甲.m乙,甲.乙用木块与木板间动摩擦因数分别为μ甲.μ乙,
8、由图可知,m甲________m乙,μ甲________μ乙。(选填“大于”.“小于”或“等于”)图实42[答案] (1)AD (2)远小于 (3)小于 大于[考点总结·要点谨记]1.实验操作步骤[对应第(1)题](1)平衡木块滑动摩
