高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 實(shí)驗(yàn)4 驗(yàn)證牛頓第二定律課件

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1、牛 頓 運(yùn) 動(dòng) 定 律第 三 章實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓第二定律 考 綱 要 求 考 情 分 析 命 題 趨 勢(shì)驗(yàn)證牛頓第二定律2016全國(guó)卷，232015全國(guó)卷，222014全國(guó)卷，22高考對(duì)本實(shí)驗(yàn)的考查主要側(cè)重于以下三個(gè)方面：1.實(shí)驗(yàn)條件的控制，如托盤砝碼的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量、平衡摩擦力等；2.對(duì)“控制變量法”的理解和應(yīng)用；3.通過圖象分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及誤差分析 知 識(shí) 梳 理 夯 實(shí) 基 礎(chǔ)核 心 考 點(diǎn) 分 層 突 破對(duì) 應(yīng) 演 練 遷 移 運(yùn) 用欄 目 導(dǎo) 航 一 、 實(shí) 驗(yàn) 目 的 1學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律 2驗(yàn)證牛頓第二定律 3掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法知識(shí)梳理 夯實(shí)基礎(chǔ) 三 、

2、實(shí) 驗(yàn) 器 材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙片、小車、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板，小盤、砝碼、夾子、細(xì)繩、低壓交流電源、導(dǎo)線、天平(帶有一套砝碼)、刻度尺 四 、 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 1稱量質(zhì)量用天平測(cè)量小盤的質(zhì)量m0和小車的質(zhì)量M0. 2裝器材按照如圖所示裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上(即不給小車牽引力) 3平衡摩擦力在長(zhǎng)木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，反復(fù)移動(dòng)薄木塊的位置，直至小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 4讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，掛上小盤和砝碼，先接通電源，再讓小車拖著紙帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙帶計(jì)算小盤和砝碼的重力，即為小車所受的合外力，由紙帶計(jì)算出

3、小車的加速度，并把力和對(duì)應(yīng)的加速度填入表1中 5改變小盤內(nèi)砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟4，并多做幾次 6保持小盤內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變，在小車上放上砝碼改變小車的質(zhì)量，讓小車在木板上滑動(dòng)打出紙帶。計(jì)算砝碼和小車的總質(zhì)量M，并由紙帶計(jì)算出小車對(duì)應(yīng)的加速度，并將所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和加速度填入表2中 7改變小車上砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟6，并多做幾次表1 2摩擦力平衡不準(zhǔn)確造成誤差在平衡摩擦力時(shí)，除了不掛小盤外，其他的均與正式實(shí)驗(yàn)一樣(比如要掛好紙帶、接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)，勻速運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上各相鄰兩點(diǎn)間的距離相等 3質(zhì)量的測(cè)量誤差、紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)間隔距離的測(cè)量誤差、細(xì)繩或紙帶不與木板平行等都會(huì)引起誤差

4、 注意事項(xiàng) 1平衡摩擦力：在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，且要讓小車拖著紙帶勻速運(yùn)動(dòng) 2不重復(fù)平衡摩擦力：整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力 3實(shí)驗(yàn)條件：每條紙帶都必須在滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出只有如此，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(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，后放開小車，且應(yīng)在小車到達(dá)定滑輪前按住小車 5作圖：作圖時(shí)，兩坐標(biāo)軸的比例要適當(dāng)，要使盡可能多的點(diǎn)落在所作直線上，不在直線

5、上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱地分布在所作直線兩側(cè) 考 點(diǎn) 1 實(shí) 驗(yàn) 原 理 與 實(shí) 驗(yàn) 操 作 例 1(2016江西南昌模擬)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系核心考點(diǎn) 分層突破 (1)下列做法正確的是_(選填字母代號(hào)) A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行 B在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上 C實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 D通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度AD 遠(yuǎn)小于 小于 大于 考 點(diǎn) 2 實(shí) 驗(yàn) 原 理 與 數(shù) 據(jù) 處 理 例 2(2016浙江嘉興模擬)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置

6、，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù).滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.實(shí)驗(yàn)中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10 m /s2. 位移 時(shí)間 mm 滑塊上 0.23(0.210.25) 嘗 試 解答 _ 考 點(diǎn) 3 實(shí) 驗(yàn) 改 進(jìn) 與 創(chuàng) 新高考命題對(duì)本實(shí)驗(yàn)可從下列幾個(gè)方面創(chuàng)新： 1實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)： (1)氣墊導(dǎo)軌替代長(zhǎng)木板； (2)光電門替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 2實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)： (1)用力傳感器或彈簧秤測(cè)量對(duì)小車的拉力； (2)在驗(yàn)證a與F的關(guān)系時(shí)，

7、保持小車、鉤碼和桶的總質(zhì)量不變 3數(shù)據(jù)處理方法的改進(jìn)：小車的加速度可以利用傳感器，借助于計(jì)算機(jī)來處理 例 3(2016河北衡水模擬)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離s. 不需要 5.50 嘗 試 解 答 _ 對(duì)應(yīng)演練 遷移運(yùn)用