《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第3章 實驗4 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第3章 實驗4 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系課件（34頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、實驗四探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 注意事項 1實驗方法：控制變量法。 2平衡摩擦力：在平衡摩擦力時，不要懸掛小盤，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源。用手給小車一個初速度，如果在紙帶上打出的點的間隔是均勻的，表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。 3實驗條件：只有滿足M m，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力。 4一先一后一按?。焊淖兝托≤囐|(zhì)量后，每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點計時器，并應(yīng)先接通電源，后放開小車，且應(yīng)在小車到達滑輪前按住小車。 5作圖：作圖時兩軸標(biāo)度比例要適當(dāng)，各量須采用國際單位，這樣作圖線時，坐標(biāo)點間距不至于過密，誤差會小些。 誤差分析 1因?qū)嶒炘聿煌晟埔鸬恼`

2、差：本實驗用小盤和砝碼的總重力mg代替小車的拉力，而實際上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力。 2摩擦力平衡不準確、質(zhì)量測量不準確、計數(shù)點間距測量不準確、紙帶和細繩不嚴格與木板平行都會引起誤差。 熱點一實驗原理與基本操作 B實驗時，應(yīng)先接通打點計時器的電源，再放開小車C每改變一次小車的質(zhì)量，都需要改變墊入的小木塊的厚度D先保持小車質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車受力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 (3)本實驗的目的是：探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系，所以不能把牛頓第二定律當(dāng)成已知的公式來使用，故A錯誤；使用打點計時器時，都應(yīng)該先接通電源，后釋放紙帶，故

3、B正確；平衡摩擦力后tan ，與重物的質(zhì)量無關(guān)，所以不用再次平衡摩擦力，故C錯誤；本實驗采用控制變量法，故D正確。答案(1)平衡摩擦力(2)m M(3)BD 變式訓(xùn)練 1在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時采用如圖2所示的實驗裝置，小車及車中砝碼質(zhì)量為M，砂桶及砂的質(zhì)量為m。 (1)若已平衡摩擦力，在小車做勻加速直線運動過程中，繩的張力大小T_，當(dāng)M與m的大小滿足_時，才可認為繩子對小車的拉力大小等于砂和砂桶的重力。(2)某同學(xué)在保持砂和砂桶質(zhì)量m一定的條件下，探究小車加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，其具體操作步驟如下，則做法合理的有()A平衡摩擦力時，砂桶應(yīng)用細線通過定滑輪系在小車上且小車后面的紙帶也

4、必須連好B每次改變小車質(zhì)量M時，都需要重新平衡摩擦力 (2)平衡摩擦力時，應(yīng)在不掛砂桶的情況下讓小車帶著紙帶勻速下滑來平衡摩擦力，A錯誤；每次改變小車質(zhì)量M時，不需要重新平衡摩擦力，B錯誤；實驗時，先接通計時器的電源，再放開小車，C正確；小車運動的加速度必須由紙帶上的測量數(shù)據(jù)計算得到，D錯誤。 例2一小組的同學(xué)用如圖3所示裝置做“探究物體質(zhì)量一定時，加速度與力的關(guān)系”的實驗。熱點二數(shù)據(jù)處理及誤差分析 (1)下列說法正確的有_。A平衡摩擦力時，用細線一端掛空砝碼盤，另一端與小車相連，將木板適當(dāng)傾斜，使小車在木板上近似做勻速直線運動B每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，應(yīng)重新平衡摩擦力C應(yīng)讓砝碼及砝碼

5、盤總質(zhì)量遠大于小車及里面鉤碼的總質(zhì)量D砝碼及砝碼盤總質(zhì)量遠小于小車及里面鉤碼總質(zhì)量時，可以近似認為小車受到的拉力等于砝碼及砝碼盤的重力 (2)圖4甲為實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分。從比較清晰的點跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩計數(shù)點之間都有4個計時點沒有標(biāo)出，用刻度尺分別測量出A點到B、C、D、E的距離如圖4甲所示，已知打點計時器接在頻率為50 Hz的交流電源上，則此次實驗中小車運動加速度的測量值a_m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (3)某同學(xué)平衡摩擦力后，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，分別測量出小車的加速度a。以砝碼盤及砝碼的重力F為橫坐標(biāo)，以小車的加速

6、度a為縱坐標(biāo)，得到如圖乙所示的aF圖線，則圖線不通過坐標(biāo)原點的主要原因是_。解析(1)平衡摩擦力時，應(yīng)將細線從小車上取下，輕輕推動小車，使小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動，A錯誤；每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，不需要重新平衡摩擦力，B錯誤；應(yīng)讓砝碼及砝碼盤總質(zhì)量遠小于小車及里面鉤碼的總質(zhì)量，C錯誤；砝碼及砝碼盤總質(zhì)量遠小于小車及里面鉤碼的總質(zhì)量時，可以近似認為小車受到的拉力等于砝碼及砝碼盤的重力，D正確。 變式訓(xùn)練 2.如圖5所示為某同學(xué)探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實驗裝置，兩個相同質(zhì)量的小車放在光滑水平板上，前端各系一條細繩，繩的一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤中

7、可放砝碼。兩小車后端各系一條細繩，一起被夾子夾著使小車靜止。打開夾子，兩小車同時開始運動；關(guān)上夾子，兩小車同時停下來，用刻度尺測出兩小車的位移，下表是該同學(xué)在幾次實驗中記錄的數(shù)據(jù)。 實驗次數(shù)車號小車質(zhì)量(g)小盤質(zhì)量(g)車中砝碼質(zhì)量(g)盤中砝碼質(zhì)量(g)小車位移(cm)1甲50 10 0 0 15乙50 10 0 10 302甲50 10 0 10 27.5乙50 10 50 10 143甲50 10 0 0 18乙50 10 10 10 請回答下述問題：(1)在每一次實驗中，甲、乙兩車的位移之比等于_之比，請簡要說明實驗原理：_；(2)第一次實驗控制了_不變，在實驗誤差允許范圍內(nèi)可得出的

8、結(jié)論是_；(3)第二次實驗控制了_不變，在實驗誤差允許范圍內(nèi)可得出的結(jié)論是_；(4)第三次實驗時，該同學(xué)先測量了甲車的位移，再根據(jù)前兩次實驗結(jié)論，計算出乙車應(yīng)該發(fā)生的位移，然后再測量了乙車的位移，結(jié)果他高興地發(fā)現(xiàn)，理論的預(yù)言與實際符合得相當(dāng)好。請問，他計算出的乙車的位移應(yīng)該是_。 以本實驗為背景，通過改變實驗條件、實驗儀器設(shè)置題目，不脫離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)開放性、探究性、設(shè)計性等特點。熱點三實驗的改進與創(chuàng)新 例3(2014新課標(biāo)全國卷)某同學(xué)利用圖7甲所示實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系圖，如圖乙所示。實驗中小車(含發(fā)射器)的質(zhì)量為200 g，實驗時選擇

9、了不可伸長的輕質(zhì)細繩和輕定滑輪，小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計算機得到。回答下列問題： (1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成 _(填“線性”或“非線性”)關(guān)系。(2)由圖乙可知，am圖線不經(jīng)過原點，可能的原因是_。(3)若利用本實驗裝置來驗證“在小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與作用力成正比”的結(jié)論，并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力，則實驗中應(yīng)采取的改進措施是_，鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是_。 解析(1)把圖乙中的點用平滑線連接后，可以看出，am圖線是曲線即非線性。(2)由圖像可知，小車受到鉤碼的拉力作用，但加速度仍為零，可能的原因是小車還受到摩擦力的作用。(

10、3)改進措施：第一圖線不過原點，要平衡摩擦力，所以調(diào)整軌道的傾斜度；第二，要使小車受到合外力等于鉤碼的重力，要求鉤碼質(zhì)量不能太大，即遠小于小車的質(zhì)量。答案(1)非線性(2)存在摩擦力(3)調(diào)整軌道傾斜度以平衡摩擦力遠小于小車質(zhì)量 變式訓(xùn)練 3圖8為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)的實驗裝置示意圖。實驗步驟如下：用天平測量物塊和遮光片的總質(zhì)量M，重物的質(zhì)量m，用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d，用米尺測量兩光電門之間的距離x； 調(diào)整輕滑輪，使細線水平；讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間tA和tB，求出加速度a；多次重復(fù)步驟，求a的平均值；根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)求出動摩擦因數(shù)。 回答下列問題：(1) 測量d時，某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1 mm)的示數(shù)如圖9所示。其讀數(shù)為_ cm。 (4)如果細線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于_(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。