XX届高考物理轮导学案复习-牛顿运动定律

1、XX 届高考物理轮导学案复习：牛顿运动定律 XXXX 届高三物理一轮复习导学案 三、牛顿运动定律 【课题】实验：探究物体的加速度 a a 与所受合外力 F F、 物体质量之间的关系。 【导学目标】 .通过实验研究加速度与力、加速度与质量的关系。 .掌握实验数据处理的方法，能根据图像写出加速度与 力、质量的关系式。 【实验原理】 .如图所示装置，保持小车质量不变，改变小桶内砂的 质量，从而改变细线对小车的牵引力 F F,测出小车的对应加 速度 a a,由多组 a a、F F 数据作出加速度和力的关系 a a- -F F 图线， 探究加速度与外力的关系。 .保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码

2、，改变 小车的质量，测出小车的对应加速度 a a,由多组 a a、数据作 出加速度和质量倒数的关系 a a-1 1 图线，探究加速度与质量 的关系。 【实验器材】 小车，砝码，小桶，砂，细线，附有定滑轮的长木板， 垫块，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，托盘 天平及砝码，米尺。 【实验步骤】 .用调整好的天平测出小车和小桶的质量和，把数据记 录下来。 .按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的 细线系在小车上，即不给小车加牵引力。 .平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上 垫块，反复移动垫块的位置，直至小车在斜面上运动时可以 保持匀速直线运动状态。 .在小车上加放砝码，小

3、桶里放入适量的砂，把砝码和 砂的质量 和记录下来。把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂 小桶，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系 列点，取下纸带，在纸带上写上编号。 .保持小车的质量不变，改变砂的质量，按步骤 4 4 再做 5 5 次实验。 .算出每条纸带对应的加速度的值。 .用纵坐标表示加速度 a a,横坐标表示作用力 F F,即砂 和桶的总重力 g g,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点， 作图线。探究加速度与外力的关系 .保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复 上面的实验，并做好记录，求出相应的加速度，用纵坐标表 示加速度 a a,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数 1

4、/ 1/ , 在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线。探究加 速度与质量的关系。 【典型剖析】 例 1 1某同学设计了一个探究加速度 a a 与物体所受合力 F F 及质量关系的实验，图为实验装置简图。 图为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速 度大小为/s2/s2。 保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量，分别得到小车 加速度 a a 与质量及对应的 1/1/，数据如下表： 实验次数 1234567812345678 小 车 加 速 度 a/ a/ ? ? s s 21.901.721.491.251.000.750.500.3021.901.721.491.251.000.750

5、.500.30 小车质量 /g0.250.290.330.400.500.711.001.67/g0.250.290.330.400.500.711.001.67 003.453.032.502.001.411.000.60003.453.032.502.001.411.000.60 请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度 a a 与质量倒数 1/1/之间的关系式是。 保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实 验数据作出了加速度 a a 随合力 F F 的变化图线如图所示。该图 线不通过原点，其主要原因是 。 例 2 2某活动小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度 与物体质量及

6、斜面倾角是否有关系。实验室提供如下器材: A A.表面光滑的长木板； B.B.小车；c c .质量为的钩码若 干个；D.D.方木块；E E.米尺；F F.秒表。 实验过程： 步，在保持斜面倾角不变时， 探究加速度与质量的关系。 实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测 出小车由斜面顶端滑至底端用时 t t，就可以由公式 a=a= 求出 a a，某同学记录了数据如下表所示： 根据以上信息，我们发现，在误差范围内质量改变之后 平均下滑用时 _ ，经过分析你得出加速度和质量 的关系为 _ 。 第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。 实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板倾角，由

7、于没 有量角器，我们可以测量出木板顶端到水平面高度 h h,则倾 角 a的正弦值 sin sin a =h/L=h/L。某同学记录下高度 h h 和加速度 a a 如下表： L1.00L1.00 h0.100.200.300.400.50h0.100.200.300.400.50 sin sin a =h/L0.100.200.300.400.50 a0.9701.9502.9253.9104.900=h/L0.100.200.300.400.50 a0.9701.9502.9253.9104.900 请先在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图，然后根 据你所作的图线求出当地的重力加速度 g=g

8、= _ 。进 一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系 为 _ 。 该探究小组所采用的探究方法是 例 3 3某同学在“探究当外力一定时，加速度和质量的 关系”的实验时.得到下表中的实验数据， (I (I )这位同学决 定使用 a a 一 1/1/图象来处理这些数据，而不用 a a 一图象来处理 这些数据的原因是 。 (2 (2 )请作出 a a 一 1/1/图象，根据作出的图象，可以得到的 结论是 。 【训练设计】 像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动 情况的常用计时仪器，其结构如图所示， a a、b b 分别是光电门 的激光发射和接收装置，当有物体从 a a、b b

9、间通过时，光电 计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置测量 滑块和长I I 左右的木块间的动摩擦因数， 图中 N N 是水平桌面， Q Q 是木板与桌面的接触点，1 1 和 2 2 是固定在木板上适当位置 的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。此外 在木板顶端的 P P 点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端 滑下，光电门 I I、2 2 各自连接的计时器显示的挡光时间分别 为 5.0 5.0 x 1010- -2s2s 和 2.0 2.0 x 1010- -2s2s。用游标卡尺测量小滑块的宽 度 d d,卡尺示数如图所示。 读出滑块的宽度 d d= c c。 滑块通过光电

10、门 1 1 的速度：v1=/s，滑块通过光电门 2 2 的速度：v2=/s v2=/s . 若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为 g g,为完 成测量，除了研究 v1v1、v2v2 和两个光电门之间的距离 L L 夕卜， 还需测量的物理量是. 用中各量求解动摩擦因数的表达式 卩= =。 现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质 量成反比”这一物理规律。给定的器材如下： 一倾角可以调节的长斜面、小车、计时器一个、米尺、 天平、砝码、钩码若干。 实验步骤如下，在空格中填入适当的公式或文字 用天平测出小车的质量 让小车自斜面上方一固定点 A1A1 从静止开始下滑到斜面 底端 A2A2,记下所用时间 t t。 用米尺测量 A1A1 与 A2A2 之间的距离 s s。则小车的加速度 a a =0 用米尺测量 A1A1 相对于 A2A2 的高度 h h。则小车所受的合外 力 F F=o 在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质 量，同时改