2015高三物理复习-探究加速度与物体质量物体受力的关系ppt课件.ppt

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1、第4讲实验三探究加速度与物体质量、物体受力的关系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mg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．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．误差分析1．实验方法：控制变量法．2．平衡摩擦力：在平衡摩擦力时，不要悬挂小盘，但小车应连着纸带且接通电源．用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡．3．不重复平衡摩擦力：平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量

2、还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力．4．实验条件：m≫m′只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．注意事项5．一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．6．作图：作图时两轴标度比例要适当．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．【典例1】(2012·大纲全国卷，23)如图3－4－1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔热点对实验过程及实验数据处理的考查图3-

3、4-1用Δt表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．(1)完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点．②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m.④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③.⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，….求出与

4、不同m相对应的加速度a.(2)完成下列填空：①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是__________________________________．②设纸带上三个相邻计数点的间距分别为s1、s2和s3.a可用s1、s3和Δt表示为a＝________．图3－4－2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1＝________mm，s3＝________mm，由此求得加速度的大小a＝________m/s2.③图3－4－3为所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在

5、纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为________，小车的质量为________．图3-4-3图3-4-2实验延伸思考1．为什么只有当小车及砝码的质量远大于小盘和砝码总质量时，才可认为小盘和砝码的重力近似等于小车受到的拉力呢？【变式跟踪1】某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图3－4－4(a)为实验装置简图．(所用交流电的频率为50Hz)图3-4-4(1)为了研究加速度和质量的关系，在实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用砂桶及砂所受的重力作为________，图(b)为某次实验得到的

6、纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2.(保留三位有效数字)(2)在本次实验中，实验小组通过改变小车质量共做了8组实验，得到下表所示的实验数据，通过分析表中数据，你得出的结论是：_______________________________________.实验序号12345678小车加速度a/(m·s－2)0.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67现需通过图象进一

7、步验证你的结论，可利用表格数据作图，应在坐标纸中画出________图线．(3)在某次实验中为研究加速度和力的关系，根据测得的多组数据可画出a－F关系图线，如图3－4－5所示．此图线的AB段明图3-4-5显偏离直线，造成此误差的主要原因是()．A．小车与木板之间存在摩擦B．木板保持了水平状态C．所挂砂桶及砂的总质量太大D．所用小车的质量太大本实验采用打点计时器打出的纸带计算出小车的加速度a，也可以采用以下两种方法测量(或比较)物体的加速度．方法一是比较法，方法二是“光电门”法．【典例2】如图3－4－6所示为某同学探究加速度与力和质量关系的实验装置，两个相

8、同质量的小车放在光滑水平板上，前端各系一条细绳，绳的一端跨过定滑轮各挂一个小盘，