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力学实验（二）,实验三加速度与物体质量、物体受力的关系,实验四探究功和速度变化的关系,实验五验证机械能守恒定律,回归课本 夯基础,实验三加速度与物体质量、物体受力的关系,实验方法：控制变量法,曲线图像,转化为,线性图像,实验三加速度与物体质量、物体受力的关系,方案一,2,、,方法：,转换法,（测,a,测,x,）,方案二,平衡阻力,m,（盘和重物）远小于,M,（小车）,实验三加速度与物体质量、物体受力的关系,实验四探究功和速度变化的关系,方案一,x,方案二,实验四探究功和速度变化的关系,匀速阶段测最大速度,W,0,、,2 W,0,、,3 W,0,、,曲线图像,-,线性图像,重物的质量用天平测出，纸带上某两点的距离等于重物下落的高度，这样就能得到重物下落过程势能的变化。,重物的速度可以用大家熟悉的方法从纸带测出，这样也就知道了它在各点的瞬时速度，从而得到它在各点的动能。,比较重物在某两点间的动能变化与势能变化，就能验证机械能是否守恒。,实验五验证机械能守恒定律,1,、选重物 使重力远大于,f,阻,，,f,阻,可忽略,3,、,g,取当地重力加速度值,目的,2,、,误差允许范围内,mgh=mv,2,/2-mv,0,2,/2,（实际略大于）,（可以不用测,m,）,真题赏析 悟方法,例,1,、,(2009,江苏单科,10),“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示,（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为,0.02s,从比较清晰的点起，每,5,个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离该小车的加速度,a=,m/s,2,（结果保留两位有效数字）,0.16,例,1,、,(2009,江苏单科,10),“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示,（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如表：,请根据实验数据作出aF的关系图象,砝码盘中砝码总重力,F,（,N,）,0.196,0.392,0.588,0.784,0.980,加速度,a,（,m/s,2,）,0.69,1.18,1.66,2.18,2.70,例,1,、,(2009,江苏单科,10),“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示,（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如表：,（3）根据提供的试验数据作出的aF图线不通过原点，请说明主要原因,未计入砝码盘的重力,莫思维定势,越熟悉越谨慎,F=0,时，,a,0,一定,无需,m,远小于,M,例,2,、,(2019,江苏单科,10),某兴趣小组用如图,1,所示的装置验证动能定理。,(1),有两种工作频率均为,50 Hz,的打点计时器供实验选用,:,A.,电磁打点计时器,B.,电火花打点计时器,为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择,(,选填,“A”,或,“B”),。,B,例,2,、,(2019,江苏单科,10),某兴趣小组用如图,1,所示的装置验证动能定理。,(2),保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动。同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是,(,选填,“,甲,”,或,“,乙,”),。,平衡摩擦力,滑动摩擦力,乙,例,2,、,(2019,江苏单科,10),某兴趣小组用如图,1,所示的装置验证动能定理。,(3),消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码。接通打点计时器电源,松开小车,小车运动。纸带被打出一系列点,其中的一段如图,10-2,所示。图中纸带按,实际尺寸,画出,纸带上,A,点的速度,v,A,=,m/s,。,模拟真实的,实验情境,0.31,（,0.300.33,都算对）,例,2,、,(2019,江苏单科,10),某兴趣小组用如图,1,所示的装置验证动能定理。,(4),测出小车的质量为,M,，,再测出纸带上起点到,A,点的距离为,L,。小车动能的变化量可用,E,k,=,M,算出。砝码盘中砝码的质量为,m,重力加速度为,g,。实验中,小车的质量应,(,选填,“,远大于,”“,远小于,”,或,“,接近,”),砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用,W=mgL,算出。多次测量,若,W,与,E,k,均基本相等则验证了动能定理。,远大于,钩码的重力,与,f,平衡,熟悉,有不同,例,3,、,(2016,江苏单科,10),某同学用如题图所示的装置验证机械能守恒定律一根细线系住钢球，悬挂着铁架台上，钢球静止于,A,点，光电门固定在,A,的正下方在钢球底部竖直地粘住一片宽带为,d,的遮光条将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间,t,时由计时器测出，取,v=d/t,作为钢球经过,A,点时的速度记录钢球每次下落的高度,h,和计时器示数,t,，计算并比较钢球在释放点和,A,点之间的势能变化大小,Ep,与动能变化大小,E,k,，就能验证机械能是否守恒,（,1,）,E,p,=,mgh,计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度,h,应测量释放时的钢球球心到,之间的竖直距离,.,（,A,）钢球在,A,点时的顶端,（,B,）钢球在,A,点时的球心,（,C,）钢球子,A,点时的底端,B,例,3,、,(2016,江苏单科,10),某同学用如题图所示的装置验证机械能守恒定律一根细线系住钢球，悬挂着铁架台上，钢球静止于,A,点，光电门固定在,A,的正下方在钢球底部竖直地粘住一片宽带为,d,的遮光条将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间,t,时由计时器测出，取,v=d/t,作为钢球经过,A,点时的速度记录钢球每次下落的高度,h,和计时器示数,t,，计算并比较钢球在释放点和,A,点之间的势能变化大小,Ep,与动能变化大小,E,k,，就能验证机械能是否守恒,（,2,）用,E,k,计算,钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如题图所示，其读数为,cm.,某次测量中，计时器的示数为,0.0100 s,，则钢球的速度,为,v,=,m/s,。,1.50,1.50,例,3,、,(2016,江苏单科,10),某同学用如题图所示的装置验证机械能守恒定律一根细线系住钢球，悬挂着铁架台上，钢球静止于,A,点，光电门固定在,A,的正下方在钢球底部竖直地粘住一片宽带为,d,的遮光条将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间,t,时由计时器测出，取,v=d/t,作为钢球经过,A,点时的速度记录钢球每次下落的高度,h,和计时器示数,t,，计算并比较钢球在释放点和,A,点之间的势能变化大小,Ep,与动能变化大小,E,k,，就能验证机械能是否守恒,（,3,）,下,表为该同,学的实验结果：,E,p,/,10,2,J,4.892,9.786,14.69,19.59,29.38,E,k,/,10,2,J,5.04,10.1,15.1,20.0,29.8,他发现表中的,Ep,和,Ek,之间存在差异，,认为这是由于空气阻力造成，,你是否同意他的观点？请说明理由,。,莫思维定势,越熟悉越谨慎,不同意。因为如果是阻力造成，,Ep,应该比,Ek,大，表格中,Ek,比,Ep,大,例,3,、,(2016,江苏单科,10),某同学用如题图所示的装置验证机械能守恒定律一根细线系住钢球，悬挂着铁架台上，钢球静止于,A,点，光电门固定在,A,的正下方在钢球底部竖直地粘住一片宽带为,d,的遮光条将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间,t,时由计时器测出，取,v=d/t,作为钢球经过,A,点时的速度记录钢球每次下落的高度,h,和计时器示数,t,，计算并比较钢球在释放点和,A,点之间的势能变化大小,Ep,与动能变化大小,E,k,，就能验证机械能是否守恒,（,3,）,下,表为该同,学的实验结果：,E,p,/,10,2,J,4.892,9.786,14.69,19.59,29.38,E,k,/,10,2,J,5.04,10.1,15.1,20.0,29.8,（,4,）请你提出一条减小上述差异的改进建议,.,v,v,例,4,、(2018江苏单科,11)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度,g,。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为,M,的重锤。,实验操作如下:,用米尺量出重锤1底端距地面的高度,H,;,在重锤1上加上质量为,m,的小钩码;,左手将重锤2压在地面上,保持系统静止。释放重锤2,同时右手开启秒表,在重锤1落地时停止计时,记录下落时间;,重复测量3次下落时间,取其平均值作为测量值,t,。,请回答下列问题:,(1)步骤可以减小对下落时间,t,测量的,(选填“偶然”或“系统”)误差。,偶然,例,4,、(2018江苏单科,11)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度,g,。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为,M,的重锤。,实验操作如下:,用米尺量出重锤1底端距地面的高度,H,;,在重锤1上加上质量为,m,的小钩码;,左手将重锤2压在地面上,保持系统静止。释放重锤2,同时右手开启秒表,在重锤1落地时停止计时,记录下落时间;,重复测量3次下落时间,取其平均值作为测量值,t,。,请回答下列问题:,(2)实验要求小钩码的质量,m,要比重锤的质量,M,小很多,主要是为了,。,A.使,H,测得更准确 B.使重锤1下落的时间长一些,C.使系统的总质量近似等于2,M,D.使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等,莫思维定势,越熟悉越谨慎,模拟实验情境,B,例,4,、(2018江苏单科,11)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度,g,。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为,M,的重锤。,实验操作如下:,用米尺量出重锤1底端距地面的高度,H,;,在重锤1上加上质量为,m,的小钩码;,左手将重锤2压在地面上,保持系统静止。释放重锤2,同时右手开启秒表,在重锤1落地时停止计时,记录下落时间;,重复测量3次下落时间,取其平均值作为测量值,t,。,请回答下列问题:,(3),滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差,可以怎么做,?,平衡摩擦力,知识方法迁移,例,4,、(2018江苏单科,11)某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度,g,。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮,两端各悬挂一只质量为,M,的重锤。,实验操作如下:,用米尺量出重锤1底端距地面的高度,H,;,在重锤1上加上质量为,m,的小钩码;,左手将重锤2压在地面上,保持系统静止。释放重锤2,同时右手开启秒表,在重锤1落地时停止计时,记录下落时间;,重复测量3次下落时间,取其平均值作为测量值,t,。,请回答下列问题:,(4)使用橡皮泥改进实验后,重新进行实验测量,并测出所用橡皮泥的质量为,m,0,。用实验中的测量量和已知量表示,g，,得,g,=,。,牢抓（,1,）（,2,）基础分,熟悉情境需谨慎,实验过程模拟,关键信息要推敲,知识方法会迁移,
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