高考物理一轮总复习 第三章 牛顿运动定律 实验4 验证牛顿第二定律课件.ppt

牛顿运动定律 第三章 实验四验证牛顿第二定律 栏目导航 一 实验目的1 学会用控制变量法研究物理规律 2 验证牛顿第二定律 3 掌握利用图象处理数据的方法 知识梳理 夯实基础 三 实验器材打点计时器 纸带 复写纸片 小车 一端附有定滑轮的长木板 小盘 砝码 夹子 细绳 低压交流电源 导线 天平 带有一套砝码 刻度尺 四 实验步骤1 称量质量 用天平测量小盘的质量m0和小车的质量m0 2 装器材 按照如图所示装置把实验器材安装好 只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上 即不给小车牵引力 3 平衡摩擦力 在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块 反复移动薄木块的位置 直至小车在斜面上运动时可以保持匀速运动状态 4 让小车靠近打点计时器 挂上小盘和砝码 先接通电源 再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑 打出一条纸带 计算小盘和砝码的重力 即为小车所受的合外力 由纸带计算出小车的加速度 并把力和对应的加速度填入表1中 5 改变小盘内砝码的个数 重复步骤4 并多做几次 6 保持小盘内的砝码个数不变 在小车上放上砝码改变小车的质量 让小车在木板上滑动打出纸带 计算砝码和小车的总质量m 并由纸带计算出小车对应的加速度 并将所对应的质量和加速度填入表2中 7 改变小车上砝码的个数 重复步骤6 并多做几次 表1 2 摩擦力平衡不准确造成误差 在平衡摩擦力时 除了不挂小盘外 其他的均与正式实验一样 比如要挂好纸带 接通打点计时器 匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各相邻两点间的距离相等 3 质量的测量误差 纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差 细绳或纸带不与木板平行等都会引起误差 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 不重复平衡摩擦力 整个实验平衡了摩擦力后 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 3 实验条件 每条纸带都必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出 只有如此 小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力 4 一先一后一按住 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 且应在小车到达定滑轮前按住小车 5 作图 作图时 两坐标轴的比例要适当 要使尽可能多的点落在所作直线上 不在直线上的点应尽可能对称地分布在所作直线两侧 考点1实验原理与实验操作 例1 2016 江西南昌模拟 某实验小组利用图示的装置探究加速度与力 质量的关系 核心考点 分层突破 1 下列做法正确的是 选填字母代号 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 将装有砝码的砝码桶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 ad 远小于 小于 大于 考点2实验原理与数据处理 例2 2016 浙江嘉兴模拟 某同学设计了如图所示的装置 利用米尺 秒表 轻绳 轻滑轮 轨道 滑块 托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数 滑块和托盘上分别放有若干砝码 滑块质量为m 滑块上砝码总质量为m 托盘和盘中砝码的总质量为m 实验中 滑块在水平轨道上从a到b做初速为零的匀加速直线运动 重力加速度g取10m s2 位移 时间 m m 滑块上 0 23 0 21 0 25 尝试解答 考点3实验改进与创新高考命题对本实验可从下列几个方面创新 1 实验器材的改进 1 气垫导轨替代长木板 2 光电门替代打点计时器 2 实验方法的改进 1 用力传感器或弹簧秤测量对小车的拉力 2 在验证a与f的关系时 保持小车 钩码和桶的总质量不变 3 数据处理方法的改进 小车的加速度可以利用传感器 借助于计算机来处理 例3 2016 河北衡水模拟 某探究学习小组的同学要验证 牛顿第二定律 他们在实验室组装了一套如图所示的装置 水平轨道上安装两个光电门 小车上固定有力传感器和挡光板 细线一端与力传感器连接 另一端跨过定滑轮挂上砝码盘 实验首先保持轨道水平 通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力 再进行后面的操作 并在