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《高考物理大一轮复习第三章牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律课件》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 验证牛顿运动定律实验基础热点定位跟踪训练实验基础·理解落实夯基础●注意事项1.平衡摩擦力:在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,且要让小车拖着纸带匀速运动.2.实验条件:小车的质量M远大于小盘和砝码的总质量m.3.操作要领: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,且应在小车到达定滑轮前按住小车.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.热点定位·重点透析通热点热点一 实验原理与操作【例1】某实验小组利用如图所示的
2、装置探究加速度与力、质量的关系.(1)(多选)下列做法正确的是(填字母代号).A.调节滑轮的高度,使牵引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擦力时,将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴在木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码盘及盘内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)木块和木块上砝码的总质量.(3)由于没有始终满足木块及木块上砝码的质量M远大于砝码盘及盘内砝
3、码的质量m的关系,结果得到的图像应是下图中的(填正确答案标号).〚核心点拨〛(1)在平衡摩擦力后,才能认为绳的拉力就是木块的合力.用补偿法平衡摩擦力,即将木板适当倾斜,使木块重力沿斜面向下的分力与木块所受滑动摩擦力相抵消.(2)只有在砝码盘失重不严重的情况下,即木块、砝码盘的加速度不太大的情况下,才能认为砝码盘的重力等于绳的拉力.解析:(1)木块下滑时,要使细绳的拉力使木块加速运动,则应使细绳与木板平行,且消除木块与木板间的滑动摩擦力,故平衡摩擦力时,不能悬挂砝码盘,选项A正确,B错误;调节木板倾角,消除摩擦力后该倾角大小与木块质量无关,因此木块上增减砝码时
4、,不需要重新调节木板倾斜度,选项D正确;实验中,要求打点计时器在纸带上打出足够多的点,则需要先接通打点计时器电源,再释放木块,故选项C错误.(2)实验中平衡好摩擦力后,绳的拉力提供木块的合外力即F=ma;砝码盘及盘内砝码与木块运动的速度相等,由牛顿第二定律得m′g-F=m′a,两式联立得m′g=(m+m′)a,当m′≪m时,m+m′≈m,m′g≈ma即当m′≪m时,砝码盘及盘内砝码的总重力近似等于木块运动时受到的拉力,故应选填“远小于”.答案:(1)AD (2)远小于 (3)D反思总结解决“验证牛顿运动定律”问题的注意点(1)实验操作步骤①平衡木块的滑动摩擦
5、力时,砝码盘不能拴在木块上.②改变木块质量时,不需要重新平衡摩擦力.③实验过程中,应先接通电源,再放开木块.(2)实验原理的理解①平衡木块摩擦力后,细绳的拉力即为木块的合外力.②只有满足砝码盘及盘内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量时,细绳的拉力才近似等于砝码盘及盘内砝码的总重力.(3)利用图像分析实验结果的方法①因没有平衡摩擦力,a-F图线为不过原点的倾斜直线.②充分利用a-F图线的斜率、截距的意义解题.【教师备用】(2016·四川乐山二模)(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间的定量关系,需采
6、用的研究方法是.(2)某同学的实验方案如图所示,她想用沙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:①用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是.②使沙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.(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:答案:(1)控制变量法 (2)①平衡摩擦力 ②沙桶的重力(3)B热点二 实验数据处理与误差分析【例2】某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(甲)为实验装置简图.(交流电源的频率为50Hz)(1)图(乙)为某次实验得到的纸带,
7、根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2.(保留两位有效数字)答案:(1)3.2〚核心点拨〛(2)描点法作图时,若描出的各点大体在一条直线上时,应过这些点画出一条倾斜的直线,该直线通过的点要尽可能多,不在直线上的点均匀分布在直线两侧.答案:(2)图见解析 正比关系(3)保持小车质量m不变,改变沙和沙桶质量M,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F变化的图线如图(丁)所示.该图线不通过原点,其主要原因是.〚核心点拨〛(3)分析a-F图线要注意截距的物理意义.答案:(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分解析：(3)根据题图(丁)可知,当拉力F增加到某一值时,小车
8、才具有加速度,说明小车还受到摩擦力影响.反思总结在“
