2012届高考物理 力与运动复习课件3

1、匀变速直线运动的物体都具有加速度，加速度的大小反映了物体运动速度改变的快慢；加速度与哪些因素有关呢？有什么关系呢？,1提出问题,同学们根据日常生活中的体验和观察到的现象中，发现当物体受到外力作用时，物体的速度要发生改变，即有加速度 猜想1：加速度跟物体受到的外力有关 日常生活经验可知，同一个人去推不同的物体，在相同条件下，被除数推物体质量越大，它的运动状态越难改变，即加速度较小 猜想2：加速度跟物体的质量有关,2猜想与假设,实验方案： 根据猜想，我们将逐个研究当研究其中的一个因素时，要保证可能对它产生影响的其他因素不发生变化，这种方法称为控制变量法 (1)保持研究对象即小车的质量不变，改变砂桶

2、内砂的质量，即改变牵引力测出小车的对应加速度，用图象法验证加速度是否正比于作用力,3设计实验,(2)保持砂桶内砂的质量不变，改变研究对象的质量，即往小车内加砝码，用电磁打点计时器测出小车的对应加速度，用图象法验证加速度是否反比于质量,附有定滑轮的长木板；薄木块；小车；细线；小桶及砂；打点计时器；低压交流电源；导线；天平(带一套砝码)；砝码；毫米刻度尺；纸带及复写纸等,4实验器材,(1)用天平测出小车和小桶的质量M和M，并把数值记录下来,5实验步骤,(2)按图331所示，安装实验器材，只是不把悬挂小桶用的细绳系在车上，即不给小车加牵引力 (3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫薄木块并

3、反复移动其位置，直到在打点计时器正常工作后，小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态为止,(4)记录小车内所加砝码的质量，称好砂子后将砂倒入小桶把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，此时要调整定滑轮的高度使绳与木板平行，接通电源，放开小车，待打点计时器在纸带上打好点后取下纸带并作好标记 (5)保持小车总质量不变，改变砂的质量(均要用天平称量)，按步骤4中方法打好纸带并标上标记 (6)在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，算出加速度的值,6注意事项,(3)小车所受的阻力F应包括车受的摩擦力和打点计时器对车后所拖纸带的摩擦力因此，严格地说，在改变小车的总质量时应重新平衡阻力而实际实验中只须平衡一次

4、摩擦力即可原因是振针对纸带的阻力是周期性变化的，所以难以做到重力沿斜面的分力与阻力完全平衡，小车也不是严格的匀加速运动,(5)作图象时，要使尽可能多的点在一条直线上，不在直线上的点也要尽可能对称分布在直线的两侧，如遇个别偏差较大的点可舍去 (6)准备释放小车时，小车应靠近打点计时器，小桶不宜离地面太近应该在接通电源后再放小车，当小车接近滑轮时用手按住小车,(1)因原理不完善引起的误差 本实验用砂和砂桶的总重力(mM)g代替小车的拉力，而实际小车所受的拉力要小于砂和砂桶的总重力，这个砂和砂桶的总质量越接近小车和砝码的总质量，误差越大，反之砂和砂桶的总质量越小于小车和砝码的总质量，由此引起的误差就

5、越小因此满足砂和砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M的目的就是为了减小实验原理不完善而引起的误差此误差可因mM而减小，但不可能消去此误差,7本实验的误差来源,(2)因平衡摩擦力不当而引起的误差,本节实验可以利用沙与沙桶替代砝码及砝码盘，下图即为某同学安装的实验装置图，在图332所示状态下，开始做实验，该同学在装置和操作中的主要错误是_,1实验操作,图332,解析可根据有关实验的原理、误差原因、结果合理等方面考虑打点计时器必须用低压交流电；细线需与木板平行；小车要靠近打点计时器 答案长木板右端未垫高以平衡摩擦力； 电源应改用10 V以下交流电源； 牵引小车的细线与木板不平行； 开始实验时，小

6、车离打点计时器太远,本题主要是考察该实验的操作及数据处理，只要对这些有一定了解，应该说是不难选择的,在探究加速度与力、质量的关系的实验中备有下列器材： A打点计时器；B.天平(带砝码)；C.秒表；D.低压直流电源；E.纸带和复写低；F.导线、细线；G.小车；H.砂和小桶；I.带滑轮的长木板 其中多余的器材是_(填代号)、缺少的器材是_,解析打点计时器用低压交流电，另外要有刻度尺和砝码不需要秒表 答案C、D缺少的器材有低压交流电源，刻度尺、砝码,在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，研究加速度与力的关系时得到如图333所示的图象，试分析其原因,2数据处理,解析在做aF关系实验时，用沙

7、和沙桶重力mg代替了小车所受的拉力F，如图334所示：,事实上，砂和砂桶的重力mg与小车所受的拉力F是不相等的这是产生实验系统误差的原因为此，必须根据牛顿第二定律分析mg和F在产生加速度问题上存在的差别由图象经过原点知，小车所受的摩擦力已被平衡设小车实际加速度为a，由牛顿第二定律可得： mg(mM)a即amg/(Mm),若视Fmg，设这种情况下小车的加速度为a，则amg/M.在本实验中，M保持不变，与mg与F成正比，而实际加速度a与mg成非线性关系，且m越大，图象斜率越小理想情况下，加速度a与实际加速度a差值为：,上式可见，m取不同值，a不同，m越大，a越大，当Mm时，aa，a0，这就是要求该

8、实验必须满足Mm的原因所在 本题误差是由于砂及砂桶质量较大，不能很好满足Mm造成的 答案见解析,(2009江苏大丰中学阶段测试)在“探究加速度与力、质量之间的关系”的实验中，某同学得到如下表格：,(1)完成表格； (2)在图335中建立坐标系，作出aF图象；,(3)根据图象判断，实验产生误差的最主要原因是：_. 解析(1),(2)描点得图象如图336所示,(3)图象在a轴上有一段正的截距，说明平衡摩擦力时，斜面轨道斜角过大 答案详见解析,【例】在做“验证牛顿运动定律”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和力F的关系的有关数据记录在表1中，将测得的反映加速度a和质量M的关系的有

9、关数据记录在表2中 表1,表2,根据表中所列数据，分别画出aF图象和a1/M图象：,分析纠正不少同学在画图时常把aF图象和a1/M图象画成折线，原因是没有掌握实验原理，正确解答如下图,答案见解析,(2009汕头月考)用下述实验可以探索物体的加速度与物体的质量的关系：取两个质量相同的小车，放在光滑的平面上，小车的一端拴上细绳，跨过定滑轮，下面挂着小盘，盘内放上相同数目的砝码，使两个小车所受绳子的拉力相等小车的另一端也拴上绳子，并用夹子夹住(如图337),在其中一个小车上加放砝码以增大它的质量，事先用天平测量两小车(包括砝码)的质量m1、m2.打开夹子，两小车同时在相等恒定的拉力作用下由静止做匀加速运动，经过一段时间，关上夹子，两小车同时停下测量两小车的位移s1、s2，就可找出两小车