高三一輪復(fù)習(xí)探究a與F、m關(guān)系實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)：探究實(shí)驗(yàn)：探究a與與F、m間關(guān)系間關(guān)系20162016屆高三物理一輪復(fù)習(xí)屆高三物理一輪復(fù)習(xí)高三物理備課組高三物理備課組 王愛松王愛松授課日期：授課日期：20152015年年8 8月月2222日日1 1、本實(shí)驗(yàn)的目的：、本實(shí)驗(yàn)的目的：探究探究a a與與F F、m m間關(guān)系間關(guān)系2 2、本實(shí)驗(yàn)的原理：、本實(shí)驗(yàn)的原理：控制變量法控制變量法3 3、本實(shí)驗(yàn)的器材：、本實(shí)驗(yàn)的器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、小盤、夾子、細(xì)繩、低壓小盤、夾子、細(xì)繩、低壓交流電源交流電源、導(dǎo)線、導(dǎo)線、天平天平、刻度尺刻度尺、砝、砝碼碼.

2、 . 4 4、本實(shí)驗(yàn)的步驟：、本實(shí)驗(yàn)的步驟：（1 1）測量）測量（2 2）安裝）安裝（3 3）平衡摩擦力）平衡摩擦力（4 4）操作）操作【步步高【步步高】P42本實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)：本實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)：1 1、平衡摩擦力時(shí)，、平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上，僅讓小，僅讓小車獨(dú)自拉著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶勻速運(yùn)動(dòng)車獨(dú)自拉著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶勻速運(yùn)動(dòng)2 2、每次改變小車質(zhì)量后，、每次改變小車質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力不需要重新平衡摩擦力3 3、拉小車的、拉小車的細(xì)線一定要和長木板平行細(xì)線一定要和長木板平行（可通過調(diào)節(jié)定滑輪的高（可通過調(diào)節(jié)定滑輪的高度實(shí)現(xiàn)）度

3、實(shí)現(xiàn)）4 4、實(shí)驗(yàn)中一定要滿足、實(shí)驗(yàn)中一定要滿足小盤和盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量小盤和盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量5 5、操作中要牢記、操作中要牢記“一先、一后、一按一先、一后、一按”平衡的目的是什么？平衡的目的是什么？本實(shí)驗(yàn)的誤差分析：本實(shí)驗(yàn)的誤差分析：1、因?qū)嶒?yàn)原理不完善引起的誤差、因?qū)嶒?yàn)原理不完善引起的誤差 本實(shí)驗(yàn)用小盤和砝碼的總重力本實(shí)驗(yàn)用小盤和砝碼的總重力mgmg代替小車的拉力，而實(shí)際代替小車的拉力，而實(shí)際上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力. . 例題佐證：例題佐證：改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，在某次實(shí)驗(yàn)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多

4、次重復(fù)測量，在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a aF F關(guān)系圖線關(guān)系圖線( (如圖所示如圖所示) )分析此圖線的分析此圖線的OAOA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_此圖線的此圖線的ABAB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是_A A小車與軌道之間存在摩擦小車與軌道之間存在摩擦B B導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C C所掛鉤碼的總質(zhì)量太大所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D D所用小車的質(zhì)量太大所用小車的質(zhì)量太大 甲 乙 力傳感器 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 長木板 光滑小輪 桶 措施措施2：將研究對象由小車換成小車、小盤及砝碼這一：將研究

5、對象由小車換成小車、小盤及砝碼這一系統(tǒng)系統(tǒng)措施措施1：思考：此時(shí)還需要思考：此時(shí)還需要滿足滿足“小盤和盤內(nèi)小盤和盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量小車的質(zhì)量”嗎？嗎？思考：此時(shí)系統(tǒng)的合外力是多少，有誤差嗎？思考：此時(shí)系統(tǒng)的合外力是多少，有誤差嗎？例題佐證：例題佐證：某同學(xué)在某同學(xué)在“探究加速度與質(zhì)量關(guān)系探究加速度與質(zhì)量關(guān)系”時(shí)，通過給小時(shí)，通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M M，得到小車的加速度，得到小車的加速度a a與質(zhì)量與質(zhì)量M M的的數(shù)據(jù)，畫出數(shù)據(jù)，畫出a a 圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲于圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲于是，該同學(xué)對

6、實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端是，該同學(xué)對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象那么，該同學(xué)的修正方案可能是發(fā)生彎曲的現(xiàn)象那么，該同學(xué)的修正方案可能是A A改畫改畫a a與與 的關(guān)系圖線的關(guān)系圖線B B改畫改畫a a與與M Mm m的關(guān)系圖線的關(guān)系圖線C C改畫改畫a a與與 的關(guān)系圖線的關(guān)系圖線D D改畫改畫a a與與 的關(guān)系圖線的關(guān)系圖線 1M1MmmM21()Mm2 2、摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測量、摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起誤差不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起

7、誤差. . 例題佐證例題佐證1 1：在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量質(zhì)量在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量質(zhì)量M M一定，探究加一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，二速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，二位同學(xué)得到的位同學(xué)得到的a aF F關(guān)系分別如下圖關(guān)系分別如下圖C C、D D所示所示(a(a是小車的加速是小車的加速度度.F.F是細(xì)線作用于小車的拉力是細(xì)線作用于小車的拉力) )。其原因分別是：。其原因分別是：C C圖：圖： ，D D圖：圖： 。 本實(shí)驗(yàn)的誤差分析：本實(shí)驗(yàn)的誤差分析：1 1、因?qū)嶒?yàn)原理不完善引起的誤差、因?qū)嶒?yàn)原理不完善引起的誤差 本實(shí)驗(yàn)用小盤和砝

8、碼的總重力本實(shí)驗(yàn)用小盤和砝碼的總重力mgmg代替小車的拉力，而實(shí)際代替小車的拉力，而實(shí)際上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力. . 擋光片 光電門 接氣源 滑塊 氣孔 氣墊 導(dǎo)軌 滑塊 氣墊導(dǎo)軌氣墊導(dǎo)軌 如果實(shí)驗(yàn)中采用氣墊導(dǎo)軌，則可如果實(shí)驗(yàn)中采用氣墊導(dǎo)軌，則可以忽略滑塊與導(dǎo)軌間的摩擦，也以忽略滑塊與導(dǎo)軌間的摩擦，也就無需進(jìn)行平衡摩擦力這一操作。就無需進(jìn)行平衡摩擦力這一操作。例題佐證例題佐證:2:2：平衡摩擦力后，將平衡摩擦力后，將5 5個(gè)相同的砝碼都放在小車個(gè)相同的砝碼都放在小車上掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤上掛上砝碼盤，然后每

9、次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度小車的加速度中，測量小車的加速度小車的加速度a a與砝碼盤中砝碼總重力與砝碼盤中砝碼總重力F F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：某同學(xué)根據(jù)上面表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出某同學(xué)根據(jù)上面表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出a aF F的關(guān)系的關(guān)系圖象，圖象，發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，請說明主要原因是什么？，請說明主要原因是什么？ 砝碼盤中砝碼總重力 F(N) 0 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度 a(ms2) 0.21 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 例題佐證例題佐證3 3

10、：某次實(shí)驗(yàn)中，操作者根據(jù)一條打出的紙帶，作出如某次實(shí)驗(yàn)中，操作者根據(jù)一條打出的紙帶，作出如下的圖像，請問導(dǎo)致該圖像彎曲的原因是什么？下的圖像，請問導(dǎo)致該圖像彎曲的原因是什么？vto某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗(yàn)證“牛頓第二定律牛頓第二定律”，在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖，在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，木板放置在水平桌面上，木板上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定所示的裝置，木板放置在水平桌面上，木板上安裝兩個(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在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量碼盤在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋，擋光板的寬度光板的寬度d，光電門，光電門1和和2的中心距離為的中心距離為s。（1）圖中所示木板是水平的，若要把力傳感器的示數(shù)作為小車的合外力，在）圖中所示木板是水平的，若要把力傳感器的示數(shù)作為小車的合外力，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)開始測量之前，還需要平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)開始測量之前，還需要平衡摩擦力，具體的實(shí)驗(yàn)操作是具體的實(shí)驗(yàn)操作是 ；判斷摩擦力恰好被平衡的依據(jù)是判斷摩擦力恰好被平衡的依據(jù)是 。 （2）該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量？）該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)