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验证牛顿运动定律验证牛顿运动定律 0101020203030404备选训练备选训练 课堂互动课堂互动 实验热点突破热点一教材原型实验实验热点突破热点一教材原型实验 实验热点突破热点二实验拓展创新实验热点突破热点二实验拓展创新 课堂互动课堂互动M打点计时器打点计时器可重复点击可重复点击播放！播放！纸纸带带m “验证牛顿第二定律验证牛顿第二定律”实验装置示意图实验装置示意图课堂互动课堂互动, 课堂互动课堂互动, 课堂互动课堂互动, 课堂互动课堂互动 注意事项1实验方法：控制变量法。2平衡摩擦力：不悬挂小盘，但小车连着纸带3不重复：不重复平衡摩擦力。4实验条件：Mm。小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。5一先一后一按住：先接通电源，后放小车，且在小车到达滑轮前按住小车。6作图：作图时两轴标度比例要适当，各量须采用国际单位。 误差分析1因实验原理不完善引起的误差：本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。题组剖析题组剖析热点一教材原型实验例1为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图1所示的实验装置：(1)以下实验操作正确的是()A将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车 在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动B调节滑轮的高度，使细线与木板平行C先接通电源，后释放小车D实验中小车的加速度越大越好 BC(2)在实验中得到一条如图2所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T0.1 s，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分别为3.09 cm、3.43 cm、3.77 cm、4.10 cm、4.44 cm、4.77 cm，则小车的加速度a_m/s2。(结果保留2位有效数字)题组剖析题组剖析(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图3所示。图线_是在轨道倾斜情况下得到的(填“”或“”)；小车及车中砝码的总质量m_kg。0.340.5 题组剖析题组剖析题组剖析题组剖析变式训练1(2017淮南模拟)某实验小组利用如图4甲所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。(1)在实验中必须平衡摩擦力，以_平衡摩擦力，当小车_运动时，摩擦力恰好被平衡。(2)为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据。若小车质量为400 g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选_组会比较合理。(填选项前的字母)A1040 g B200400 g C1 0002 000 g倾斜木板匀速直线A 题组剖析题组剖析(3)实验中打点计时器所使用的是_(选填“交流”或“直流”)电源，频率为50 Hz，图乙中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，每两个计数点间的时间间隔是_s，由该纸带可求得小车的加速度a_m/s2。(结果保留2位小数)(4)改变钩码的个数重复实验，得到加速度a与合外力F的关系如图丙所示，分析线段OA，可得出实验的结论是_。答案(1)倾斜木板匀速直线(2)A(3)交流0.11.07(4)在质量不变的条件下，物体的加速度与合外力成正比交流0.11.07在质量不变的条件下，物体的加速度与合外力成正比课堂互动课堂互动热点二实验拓展创新1实验器材的改进图5(2)利用光电门测速度(如图6)(3)利用位移传感器测位移(如图7)(1)气垫导轨(不用平衡摩擦力)长木板(如图5)图6图7课堂互动课堂互动3实验的拓展延伸 以“探究加速度与力、质量的关系”为背景测量物块与木板间的动摩擦因数。 2数据测量的改进课堂互动课堂互动例2在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图8a所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器(发射器)随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器(接收器)固定在轨道一端，实验中力传感器的拉力为F，保持小车包括位移传感器(发射器)的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图b所示。(1)小车与轨道间的滑动摩擦力Ff_N。(2)从图象中分析，小车包括位移传 感 器 ( 发 射 器 ) 的 质 量 为_kg。(3)该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角调整到tan _。0.670.670.1题组剖析题组剖析题组剖析题组剖析A与B 题组剖析题组剖析光电门A、B之间的距离x.题组剖析题组剖析备选训练备选训练v22axA备选训练备选训练(3)下列哪些措施能够减小本实验的误差_。 A实验中必须保证m2m1 B实验前要平衡摩擦力 C细线在桌面上的部分应与长木板平行 D图中A、B之间的距离x尽量小些BC 备选训练备选训练备选训练备选训练2(2017清远二模)在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图11a所示的实验装置。重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器(接收器)固定在轨道一端。实验时将重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据：a/(ms2)2.012.984.025.01F/N1.002.003.004.00备选训练备选训练(1)在图c所示的坐标纸上作出小车加速度a随拉力F变化的图线。(2)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处_。(3)如果实验时，在小车和重物之间接一不计质量的微型力传感器来测量拉力F，实验装置如图b所示，从理论上分析，该实验图线的斜率将_。(填“变大”“变小”或“不变”)轨道倾角过大变大 备选训练备选训练备选训练备选训练3为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图12所示的实验装置，小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮)，钩码总质量用m表示。(1)为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是() A三组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B三组实验都需要平衡摩擦力 C三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件 D三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件BC备选训练备选训练(2)图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示。则OD间的距离为_cm。图戊是根据实验数据绘出的st2图线(s为各计数点至同一起点的距离)，则加速度大小a_ m/s2(保留3位有效数字)。(3)若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，g为当地重力加速度，则乙、丙两位同学实验时所用小车总质量之比为_。1.200.934(0.9320.935均可)1 2备选训练备选训练
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