2015高考物理一輪復(fù)習(xí)課件打包實(shí)驗(yàn)四

1、人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 要點(diǎn)解讀回放要點(diǎn)解讀回放 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 對應(yīng)學(xué)生用書對應(yīng)學(xué)生用書 第第 55頁頁 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律 2探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 3掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 控制變量法控制變量法 1保持研究對象即小車的質(zhì)量不變，

2、研究加速度保持研究對象即小車的質(zhì)量不變，研究加速度a和力和力F的關(guān)的關(guān)系系 2保持力保持力F不變，改變小車的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量M，研究加速度，研究加速度a和質(zhì)量和質(zhì)量M的關(guān)系的關(guān)系 三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材 附有定滑輪的長木板；薄木板；小車；細(xì)線；小桶及砂；打點(diǎn)計(jì)附有定滑輪的長木板；薄木板；小車；細(xì)線；小桶及砂；打點(diǎn)計(jì)時器；低壓交流電源；導(dǎo)線；天平時器；低壓交流電源；導(dǎo)線；天平(帶一套砝碼帶一套砝碼)；砝碼；毫米刻；砝碼；毫米刻度尺；紙帶及復(fù)寫紙等度尺；紙帶及復(fù)寫紙等 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 過程分析引導(dǎo)過程分析引導(dǎo) 人教版物理人教版物理 第三章第三

3、章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟 1用調(diào)整好的天平測出小車和小桶的質(zhì)量用調(diào)整好的天平測出小車和小桶的質(zhì)量M和和m，把數(shù)據(jù)記錄，把數(shù)據(jù)記錄下來下來 2按如圖裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把掛小桶用的細(xì)線系按如圖裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，只是不把掛小桶用的細(xì)線系在小車上，即不給小車加牽引力在小車上，即不給小車加牽引力 3平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊塊，平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊塊，反復(fù)移動墊塊的位置，反復(fù)移動墊塊的位置，直至小車在斜面上運(yùn)動時可以保持勻速直直至小車在斜面上運(yùn)動時可以保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)線運(yùn)動狀態(tài)(可以從紙帶上打的點(diǎn)是否均勻來

4、判斷可以從紙帶上打的點(diǎn)是否均勻來判斷) 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 4在小車上加放砝碼，小桶里放入適量的砂，把砝碼和砂的質(zhì)在小車上加放砝碼，小桶里放入適量的砂，把砝碼和砂的質(zhì)量量M和和m記錄下來把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛小記錄下來把細(xì)線系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，桶，接通電源，放開小車，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，取下紙帶，在紙帶上寫上編號取下紙帶，在紙帶上寫上編號 5保持小車的質(zhì)量不變，改變砂的質(zhì)量保持小車的質(zhì)量不變，改變砂的質(zhì)量(要用天平稱量要用天平稱量)，按步驟，按步驟4再做再做5次實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)

5、 6算出每條紙帶對應(yīng)的加速度的值算出每條紙帶對應(yīng)的加速度的值 7用縱坐標(biāo)表示加速度用縱坐標(biāo)表示加速度a，橫坐標(biāo)表示作用力，橫坐標(biāo)表示作用力F，即砂和桶的總，即砂和桶的總重力重力(mm)g，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn)，作，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn)，作圖線若圖線為一條過原點(diǎn)的直線，就證明了研究對象質(zhì)量不變圖線若圖線為一條過原點(diǎn)的直線，就證明了研究對象質(zhì)量不變時其加速度與它所受作用力成正比時其加速度與它所受作用力成正比 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 8保持砂和小桶的質(zhì)量不變，在小車上加放砝碼，重復(fù)上面的保持砂和小桶的質(zhì)量不變，在小車上加放砝碼，重

6、復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)，并做好記錄，并做好記錄，求出相應(yīng)的加速度，求出相應(yīng)的加速度，用縱坐標(biāo)表示加速度用縱坐標(biāo)表示加速度a，1橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)，在坐標(biāo)平面，在坐標(biāo)平面MM上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果描出相應(yīng)的點(diǎn)并作圖線，上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果描出相應(yīng)的點(diǎn)并作圖線，若圖線為一條過原點(diǎn)的若圖線為一條過原點(diǎn)的直線，直線，就證明了研究對象所受作用力不變時其加速度與它的質(zhì)量就證明了研究對象所受作用力不變時其加速度與它的質(zhì)量成反比成反比 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng) 11砂和小桶的總質(zhì)量不要超過小車和砝碼的總質(zhì)量的砂和

7、小桶的總質(zhì)量不要超過小車和砝碼的總質(zhì)量的.因?yàn)楫?dāng)因?yàn)楫?dāng)10M? ?m時，時，mg與繩的拉力近似相等與繩的拉力近似相等 2在平衡摩擦力時，不要懸掛小桶，但小車應(yīng)連著紙帶且接通在平衡摩擦力時，不要懸掛小桶，但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源用手給小車一個初速度，如果在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是電源用手給小車一個初速度，如果在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均勻的，表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平均勻的，表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡衡 3作圖時應(yīng)該使所作的直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的作圖時應(yīng)該使所作的直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)也要盡可能對稱地分布在直線的兩側(cè)，點(diǎn)也要盡可能

8、對稱地分布在直線的兩側(cè)，但如遇個別特別偏離的但如遇個別特別偏離的點(diǎn)可舍去點(diǎn)可舍去 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 六、誤差分析六、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)用砂和砂桶的總重力本實(shí)驗(yàn)用砂和砂桶的總重力(mm)g代替小車的拉力，而實(shí)際上小車所受的拉力要小于砂和代替小車的拉力，而實(shí)際上小車所受的拉力要小于砂和砂桶的總重力砂桶的總重力. 2摩擦力平衡不準(zhǔn)確；質(zhì)量測量不準(zhǔn)；記數(shù)點(diǎn)間距測量不準(zhǔn)；摩擦力平衡不準(zhǔn)確；質(zhì)量測量不準(zhǔn)；記數(shù)點(diǎn)間距測量不準(zhǔn)；紙帶拉線不嚴(yán)格與木板平行紙帶拉線不嚴(yán)格與木板平行. 人教版物理人教版物理 第三章第三

9、章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 實(shí)驗(yàn)典例突破實(shí)驗(yàn)典例突破 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 例例1 (2013年天津卷年天津卷)某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示的裝置探究加速度與某實(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)系力、質(zhì)量的關(guān)系 (1)下列做法正確的是下列做法正確的是_(填字母代號填字母代號) A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行 B在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴木塊上碼的砝碼桶通過定滑輪拴木塊上 C實(shí)驗(yàn)時，先放

10、開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源實(shí)驗(yàn)時，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源 D通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度斜度 (2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動時受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量時受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量_木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量(填填“遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于”“”“遠(yuǎn)小遠(yuǎn)小于于”或或“近似于近似于”) 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 人教版物理人教版物理

11、第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 (3)甲、甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖示的裝置放在水平桌各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度速度a與拉力與拉力F的關(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線，設(shè)甲、的關(guān)系，分別得到圖中甲、乙兩條直線，設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲甲、m乙乙甲、甲、乙用的木塊與木板間的動摩乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為擦因數(shù)分別為甲甲，乙乙，由圖可知，由圖可知，m甲甲_ m乙乙 甲甲_乙乙(填填“大于大于”、“小于小于”

12、或或“等于等于”) 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 解析解析 (1)在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，平衡摩擦在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，平衡摩擦力時不通過定滑輪掛砝碼桶，而要掛紙帶，并且改變質(zhì)量時不需力時不通過定滑輪掛砝碼桶，而要掛紙帶，并且改變質(zhì)量時不需要重新平衡摩擦力；在實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源再放開木塊，故選項(xiàng)要重新平衡摩擦力；在實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源再放開木塊，故選項(xiàng)A、D均正確，均正確，B、C均錯誤均錯誤 (2)選木塊選木塊(M)、砝碼桶及桶內(nèi)的砝碼、砝碼桶及桶內(nèi)的砝碼(m)為研究對象，則為研究對象，則mg(Mm)a 選砝碼桶及桶內(nèi)的砝碼為研究對象

13、選砝碼桶及桶內(nèi)的砝碼為研究對象 則則mgFTma 2mg聯(lián)立得，聯(lián)立得，F(xiàn)Tmg Mm2mg要使要使FTmg需要需要0，即，即M? ?m Mm人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 (3)對木塊由牛頓第二定律得：對木塊由牛頓第二定律得： Fmgma 1即即amFg . 11上式與圖象結(jié)合可知：上式與圖象結(jié)合可知：，甲甲g乙乙g. m甲甲m乙乙即：即：m甲甲m乙乙，甲甲乙乙 答案答案 (1)A、D (2)遠(yuǎn)小于遠(yuǎn)小于 (3)小于小于 大于大于 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 例例2 (2012年大綱全國卷年大綱全國卷)如圖為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)

14、驗(yàn)裝置如圖為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖圖中打點(diǎn)計(jì)時器的電源為示意圖圖中打點(diǎn)計(jì)時器的電源為50 Hz的交流電源，打點(diǎn)的時的交流電源，打點(diǎn)的時間間隔用間間隔用 t 表示在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一表示在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來探究種方法用來探究“在外力一定的條件下，在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系間的關(guān)系” 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 (1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空： 平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木

15、板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列_的點(diǎn)的點(diǎn). 按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼碼 打開打點(diǎn)計(jì)時器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙打開打點(diǎn)計(jì)時器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙袋上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量袋上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m . 按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟. 在每條紙帶上清晰的部分，每在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計(jì)數(shù)點(diǎn)測量個間隔標(biāo)注一個計(jì)數(shù)點(diǎn)測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的

16、間距s1，s2，.求出與不同求出與不同m相對應(yīng)的加速度相對應(yīng)的加速度a. 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 11以砝碼的質(zhì)量以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，a為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出a m1關(guān)系圖線若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則關(guān)系圖線若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則a與與m應(yīng)應(yīng)成成_關(guān)系關(guān)系(填填“線性線性”或或“非線性非線性”). (2)完成下列填空：完成下列填空： 本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條

17、件是拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_. 設(shè)紙帶上三個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為設(shè)紙帶上三個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2和和s3.a可用可用s1、s3和和t表示為表示為a_.如圖為用米尺測量某一紙帶上的如圖為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的的情況，由圖可讀出情況，由圖可讀出s1_mm，s3_mm，由此求得，由此求得2加速度的大小加速度的大小a_m/s . 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 如圖為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖設(shè)圖中直線的斜率為如圖為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱，在縱軸軸上上的的截截距為距為b，若，若 牛牛頓頓定定律律成立成立

18、，則，則 小小車車受受到到的拉的拉 力為力為_，小車的質(zhì)量為，小車的質(zhì)量為_. 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 解析解析 (1)小車所受的阻力平衡后，小車做勻小車所受的阻力平衡后，小車做勻速直線運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器打出的點(diǎn)間距相等速直線運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器打出的點(diǎn)間距相等 若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則則F11m01(m0m)a，aF(m0m )FFm，小車質(zhì)，小車質(zhì)量量 1m0及拉力及拉力F一定由數(shù)學(xué)知識可知一定由數(shù)學(xué)知識可知a與與m應(yīng)成線性關(guān)系應(yīng)成線性關(guān)系 (2)對小吊盤及物塊，對小吊盤及物塊，由牛頓第二定律可得：由牛頓第二定律可得：mgTma；對小對小M車同理：車同理：TMa， 兩式聯(lián)立可得兩式聯(lián)立可得Tmg， 故只有故只有M? ?m時，時，MmTmg，小車所受的拉力近似不變，小車所受的拉力近似不變 人教版物理人教版物理 第三章第三章 牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律 由勻變速直線運(yùn)動中，等時間間隔位移關(guān)系特點(diǎn)，可知：由勻變速直線運(yùn)動中，等時間間隔位移關(guān)系特點(diǎn)，可知：s33s3s1? ?47.324.2? ?10222s12 a(5 t )得得a m/s1.16 m/s 222? ?5 t? ?20.11設(shè)小車質(zhì)量為設(shè)小車質(zhì)量為m0， 則由牛頓第二定律可得則由牛頓第二定律可得F(m