云南省保山市第一中学高考物理一轮复习 3.4实验 验证牛顿运动定律课件.ppt

第4讲实验验证牛顿运动定律 p58 p58 知识梳理 数据处理 误差分析1 系统误差 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 偶然误差摩擦力平衡不准确 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 p58 注意事项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还是改变小车和砝码的总质量 都不需要重新平衡摩擦力 p58 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 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 p58 1 如图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 打点的时间间隔用 t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 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 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 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 按住小车 改变小车中砝码的质量 重复步骤 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 求出与不同m相对应的加速度a 等间距 2 完成下列填空 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 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 t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 图3 4 2 线性 远小于小车和砝码的总质量 24 2 23 9 24 5 47 2 47 0 47 6 1 15 1 13 1 19 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 2 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 如图所示 此图线的ab段明显偏离直线 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 图3 4 5 c 3 某实验小组利用如图所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时 物体的加速度与质量之间的关系 1 做实验时 将滑块从图所示位置由静止释放 由数字计时器 图中未画出 可读出遮光条通过光电门1 2的时间分别为 t1 t2 用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x 用游标卡尺测得遮光条宽度d 则滑块经过光电门1时的速度表达式v1 经过光电门2时的速度表达式v2 用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x 用游标卡尺测得遮光条宽度d 则滑块经过经过光电门1时的速度表达式v1 经过光电门2时的速度表达式v2 滑块加速度的表达式a 以上表达式均用已知字母表示 如图乙所示 若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度 其读数为 mm 2 为了保持滑块所受的合力不变 可改变滑块质量m和气垫导轨右端高度h 见图 关于 改变滑块质量m和气垫导轨右端的高度h 的正确操