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金台高级中学,王荣,实验四验证牛顿运动定律,学习目标：,1、掌握实验原理，理解实验过程，会分析、处理实验数据，知道如何减少实验误差。,2、以实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器、或巧用物理规律，进行新的探究活动。,3、培养学生开放性、探究性、创新性的能力。,1学会用控制变量法研究物理规律。2探究加速度与力、质量的关系。3掌握利用图像处理数据的方法，并掌握化曲为直的方法。,二、实验原理,1、保持质量不变，探究加速度与物体受力的关系。,2、保持物体所受力不变，探究加速度与物体质量的关系。,一、实验目的,三、实验装置,1、实验器材：小车、砝码、小盘、细绳、附有定滑轮的长木板、打点计时器、低压交流电源、,天平、刻度尺,2、实验步骤(1)测量：(2)安装：,(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，使小车能匀速下滑.(4)操作：小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，断开电源，取下纸带编号码.保持小车的质量m不变，改变小盘和砝码的质量m，重复步骤.在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a.描点作图，作aF的图象.保持小盘和砝码的质量m不变，改变小车质量m，重复步骤和，作a图象.,四.注意事项(1)平衡摩擦力(2)不重复平衡摩擦力.(3)实验条件：Mm.(4)一先一后一按,六.数据处理(1)利用xaT2及逐差法求a.(2)以a为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比.(3)以a为纵坐标，为横坐标，描点、连线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m成反比.,五.误差分析(1)实验原理不完善：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M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.,实验操作步骤(1)平衡木块的滑动摩擦力时，砝码桶不能拴在木块上。(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。,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)只有满足砝码桶及桶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桶及桶内砝码的总重力。,利用图像分析实验结果(1)因没有平衡摩擦力，aF图线为不过原点的倾斜直线。(2)利用aF图线的斜率、截距的意义比较m、的大小。,利用图像分析a、F间的关系及误差分析(1)保持小车质量不变时，aF图像应为一条过原点的直线。(2)aF图像不过原点可能是平衡小车摩擦力时没有达到实验要求所致。,例3(2016江门模拟)如图实413所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B。滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。,练习1(2016广东第二次大联考)(1)如图实416甲所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和砂桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的时间t1和t2，导