高考物理第一轮复习第三章-实验四课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验,四,验证牛顿运动,定律,大一轮复习讲义,实验四验证牛顿运动定律大一轮复习讲义,过好双基关,研透命题点,内容索引,NEIRONGSUOYIN,过好双基关研透命题点内容索引NEIRONGSUOYIN,过好双基关,01,过好双基关01,1.,实验原理,(1),保持质量不变，探究加速度,跟,的,关系,.,(2),保持合外力不变，探究加速度,与,的,关系,.,基本实验要求,合外力,质量,2.,实验器材,小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器,、,、,导线两根、纸带、天平、米尺,.,低压交流电源,1.实验原理基本实验要求合外力质量2.实验器材低压交流电源,3.,实验步骤,(1),测量：用天平测量小盘和砝码的质量,m,和小车的质量,m,.,(2),安装：按照如图,1,所示装置把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上,(,即不给,小车,).,(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,下滑,.,图,1,牵引力,匀速,3.实验步骤(3)平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面,(4),操作：,小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，,先,后,，,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,a,F,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,接通电源,放开小车,(4)操作：小盘通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先,基本实验方法,1.,注意事项,(1),平衡摩擦力：适当垫高木板不带定滑轮的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好,平衡,.,在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动,.,(2),不用重复平衡摩擦力,.,(3),实验条件,：,.,(4),一先一后一按：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量,靠近,_,，,并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车,.,m,m,打点,计时器,小车和纸带受到的阻力,基本实验方法1.注意事项mm打点计时器小车和纸带受到的阻,2.,误差分析,(1),实验原理不完善：本实验用小盘和砝码的总重力,m,g,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,.,3.,数据处理,(1),利用,x,aT,2,及逐差法求,a,.,(2),以,a,为纵坐标，,F,为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，说明,a,与,F,成正比,.,(3),以,a,为纵坐标,，,为,横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，就能判定,a,与,m,成反比,.,2.误差分析,02,研透命题点,02研透命题点,教材原型实验,基础,考点,自主,悟透,命题,点一,例,1,(2019,湖北武汉市四月调研,),某同学用如图,2,所示装置来探究,“,在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系,”.,(1),下列实验中相关操作正确的是,_.,A.,平衡摩擦力时，应先将沙桶用细线绕过定滑轮系在小车上,B.,平衡摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器,C.,小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的,电源,图,2,B,教材原型实验基础考点自主悟透命题点一例1(2019湖北,解析,平衡摩擦力时，应不挂沙桶，只让小车拖着纸带在木板上做匀速运动，选项,A,错误,；,平衡,摩擦力时，小车后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器，选项,B,正确,；,小车,释放前应靠近打点计时器，且先接通打点计时器的电源后释放小车，选项,C,错误；,解析平衡摩擦力时，应不挂沙桶，只让小车拖着纸带在木板上做匀,(2),将沙和沙桶的总重力,mg,近似地当成小车所受的拉力,F,会给实验带来系统误,差,.,设小车所受拉力的真实值为,F,真,，为了使,系统误差,5%,，小车和砝码的总质量是,M,，则,M,与,m,应当满足的条件,是,_.,0.05,(2)将沙和沙桶的总重力mg近似地当成小车所受的拉力F会给实,(3),在完成实验操作后，用图象法处理数据，得到小车的加速度,倒数,与,小车质量,M,的关系图象正确的是,_.,C,(3)在完成实验操作后，用图象法处理数据，得到小车的加速度倒,变式,1,(2019,河北中原名校联盟下学期联考,),在,“,探究加速度和力、质量的关系,”,的实验中，采用如图,3,甲所示的装置进行实验：,图,3,(1),已知打点计时器电源为频率为,50 Hz,的正弦交变电流，若实验中打出的某一条纸带如图乙所示，相邻两个计数点间还有四个点没有画出，,x,1,3.13 cm,，,x,4,7.48 cm,，由此可以算出小车运动的加速度大小是,_ m/s,2,.,1.45,变式1(2019河北中原名校联盟下学期联考)在“探究加速,高考物理第一轮复习第三章-实验四,(2),利用测得的数据，可得到小车质量,M,一定时,.,运动的加速度,a,和所受拉力,F,(,F,mg,，,m,为砂和砂桶质量，,g,为重力加速度,),的关系图象如图丙所示,.,由此可知,，,直线段的斜率,k,_.,在拉力,F,较大时，,a,F,图线明显弯曲，产生误差,.,若,不断,增加砂桶中砂的质量，,a,F,图象中各点连成的曲线将不断延伸，那么加速度,a,的趋向值为,_(,用题中出现的物理量表示,).,g,(2)利用测得的数据，可得到小车质量M一定时.运动的加速度a,教材实验创新,高考,热点,讲,透练熟,命题,点,二,实验装置图,创新,/,改进点,1.,实验方案的改进：系统总质量不变化，改变拉力得到若干组数据,.,2.,用传感器记录,小车,运动,的,时间,t,与位移,x,，直接绘制,x,t,图象,.,3.,利用牛顿第二定律求解实验中的某些参量，确定某些规律,.,教材实验创新高考热点讲透练熟命题点二实验装置图创新/改进点,1.,用传感器与计算机相连，直接得出小车的加速度,.,2.,用图象法处理数据时，用钩码的质量,m,代替合力,F,，即用,a,m,图象代替,a,F,图象,.,1.,用光电门代替打点计时器，遮光条结合光电门测得物块的初速度和末速度，由运动学公式求出加速度,.,2.,结合牛顿第二定律，该装置可以测出动摩擦因数,.,1.用传感器与计算机相连，直接得出小车的加速度.1.用光,弹簧测力计测量小车所受的拉力，钩码的质量不需要远小于小车质量，更无需测钩码的质量,.,1.,气垫导轨代替长木板，无需平衡摩擦力,.,2.,力传感器测量滑块所受的拉力，钩码的质量不需要远小于滑块质量，更无需测钩码的质量,.,3.,用光电门代替打点计时器，遮光条结合光电门测得滑块的末速度，由刻度尺读出遮光条中心初始位置与光电门之间的距离，由运动学公式求出加速度,.,弹簧测力计测量小车所受的拉力，钩码的质量不需要远小于小车质,例,2,(2019,安徽合肥市第二次质检,),某课外小组利用图,4,甲装置探究物体的加速度与所受合力之间的关系，请完善如下主要实验步骤,.,(1),如图乙，用游标卡尺测量遮光条的宽度,d,_ cm,；,解析,由题图乙可知，该游标卡尺为,20,分度，精度为,0.05 mm,，读数为,5 mm,10,0.05 mm,5.50 mm,0.550 cm,；,图,4,0.550,例2(2019安徽合肥市第二次质检)某课外小组利用图4甲,(2),安装好光电门，从图甲中读出两光电门之间的距离,s,_ cm,：,解析,s,70.50 cm,20.50 cm,50.00 cm,；,50.00,(2)安装好光电门，从图甲中读出两光电门之间的距离s_,(3),接通气源，调节气垫导轨，根据滑块通过两光电门的时间,_(,选填,“,相等,”,或,“,不相等,”,),可判断出导轨已调成水平；,解析,在调整气垫导轨水平时，滑块不挂重物和细线，判断气垫导轨水平的依据是：接通气源后，给滑块一个初速度，反复调节旋钮，使滑块通过两光电门的时间相等；,相等,(3)接通气源，调节气垫导轨，根据滑块通过两光电门的时间_,(4),安装好其他器材，并调整定滑轮，使细线水平,；,(5),让滑块从光电门,1,的左侧由静止释放，用数字毫秒计测出遮光条经过光电,门,1,和,2,的时间分别为,t,1,和,t,2,，计算出滑块的加速度,a,1,_,_,_(,用,d,、,s,、,t,1,和,t,2,表示,),，并记录对应的拉力传感器的读数,F,1,；,(4)安装好其他器材，并调整定滑轮，使细线水平；,高考物理第一轮复习第三章-实验四,(6),改变重物质量，多次重复步骤,(5),，分别计算出加速度,a,2,、,a,3,、,a,4,并记录对应的,F,2,、,F,3,、,F,4,；,(7),在,a,F,坐标系中描点，得到一条通过坐标原点的倾斜直线，由此得出,_,_,_.,解析,一条通过坐标原点的倾斜直线是正比例函数，故说明物体质量一定时，其加速度与所受合力成正比,.,物体质量一定时，其加速度与所受合力成正比,(6)改变重物质量，多次重复步骤(5)，分别计算出加速度a2,变式,2,(2019,云南昆明市,4,月教学质检,),探究,“,加速度与力、质量关系,”,的实验装置如图,5,甲所示,.,小车后面固定一条纸带，穿过电火花计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小,.,图,5,(1),关于平衡摩擦力，下列说法正确的是,_.,A.,平衡摩擦力时，需要在动滑轮上挂上,钩码,B,.,改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力,C.,改变小车拉力时，不需要重新平衡,摩,擦,力,C,变式2(2019云南昆明市4月教学质检)探究“加速度与力,解析,平衡摩擦力时，小车要在不挂钩码情况下做匀速直线运动，故,A,错误,；,平衡,摩擦力时有：,mg,sin,mg,cos,，即有,g,sin,g,cos,，所以与质量无关，故,B,错误，,C,正确,.,解析平衡摩擦力时，小车要在不挂钩码情况下做匀速直线运动，故,(2),实验中,_(,选填,“,需要,”,或,“,不需要,”,),满足所挂钩码质量远小于小车质量,.,解析,由于本实验中的拉力传感器可以读出细线的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量；,不需要,(,3),某同学根据实验数据作出了加速度,a,与力,F,的关系图象如图乙所示，图线不过原点的原因是,_.,A.,钩码质量没有远小于小车质量,B.,平衡摩擦力时木板倾角过大,C.,平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡,摩擦力,B,解析,由题图可知，当没有挂钩码时小车具有加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大，故选,B.,(2)实验中_(选填“需要”或“不需要”)满足,变式,3,(2019,贵州安顺市适应性监测,(,三,),如图,6,甲所示，质量为,m,的滑块,A,放在气垫导轨上，,B,为位移传感器，它能将滑块,A,到传感器,B,的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块,A,的速率时间,(,v,t,),图象,.,整个装置置于高度,h,可调节的斜面上，斜面长度为,l,.,图,6,(1),现给滑块,A,沿气垫导轨向上的初速度，其,v,t,图线如图乙所示,.,从图线可得滑块,A,上滑时的加速度大小,a,_,m/s,2,(,结果保留一位有效数字,).,3,变式3(2019贵州安顺市适应性监测(三)如图6甲所示,(2),若用此装置来验证牛顿第二定律，通