實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律第三章力與運(yùn)動(dòng)知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律；2.驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律；3.掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法.實(shí)驗(yàn)原理1.驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是牛頓第二定律,即F＝Ma,當(dāng)研究對(duì)象有兩個(gè)以上的參量發(fā)生變化時(shí),設(shè)法控制某些參量使之不變,而研究另外兩個(gè)參量之間的變化關(guān)系的方法叫控制變量法.本實(shí)驗(yàn)中有力F、質(zhì)量M和加速度a三個(gè)變量,研究加速度a與F及M的關(guān)系時(shí),先控制質(zhì)量M不變,討論加速度a與力F的關(guān)系；然后再控制力F不變,討論加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系.2.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量和測(cè)量方法：小車及砝碼的總質(zhì)量M；用天平測(cè)出.小車受到的拉力F認(rèn)為等于托盤和砝碼的總重力mg.小車的加速度a利用紙帶根據(jù)Δs＝aT2計(jì)算.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木板、重物、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.過程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)步驟1.用天平測(cè)出小車和砝碼的總質(zhì)量M,小盤和砝碼的總質(zhì)量m,把數(shù)值記錄下來.2.按如圖3－4－1所示把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在車上,即不給小車施加牽引力.圖3－4－13.平衡摩擦力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板.反復(fù)移動(dòng)木板的位置,直至小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).這時(shí),小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡.4.把細(xì)繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小盤,先接通電源再放開小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn),打完點(diǎn)后切斷電源,取下紙帶,在紙帶上標(biāo)上紙帶號(hào)碼.5.保持小車和砝碼的質(zhì)量不變,在小盤里放入適量的砝碼,把小盤和砝碼的總質(zhì)量m′記錄下來,重復(fù)步驟4.在小桶內(nèi)再放入適量砝碼,記錄下小盤和砝碼的總質(zhì)量m″,再重復(fù)步驟4.6.重復(fù)步驟5兩次,得到三條紙帶.7.在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分,標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,算出每條紙帶上的加速度的值.8.用縱福坐標(biāo)酬表示顧加速曉度a,橫坐帳標(biāo)表捎示作半用力F,作用騰力F的大泳小等碼于小友盤和污砝碼養(yǎng)的總曬重力,根據(jù)呼實(shí)驗(yàn)手結(jié)果匯在坐慶標(biāo)平乘面上掙畫出怒相應(yīng)美的點(diǎn),如果絹這些炸點(diǎn)是仿在一倆條過饑原點(diǎn)豬的直棟線上,便證僻明了樣加速膛度與連作用鼓力成完正比.9.保持嗎小盤諒和砝李碼的澆質(zhì)量饒不變,在小竭車上叛加砝閱碼,重復(fù)協(xié)上面愈的實(shí)辨驗(yàn),用縱脂坐標(biāo)斧表示匪加速射度a,橫坐憑標(biāo)表走示小未車和隊(duì)砝碼鞭總質(zhì)怎量的哭倒數(shù),根據(jù)旬實(shí)驗(yàn)魚結(jié)果叫在坐巷標(biāo)平搶面上雞畫出丘相應(yīng)搞的點(diǎn).如果滋這些手點(diǎn)是系在一堪條過勉原點(diǎn)揉的直削線上,就證杯明了魔加速熱度與倡質(zhì)量香成反使比.注意竊事項(xiàng)1.一定浮要做薦好平后衡摩忍擦力搖的工漲作,也就王是調(diào)袖出一勞個(gè)合強(qiáng)適的爺斜面,使小甜車的善重力卷沿著到斜面綿方向禮的分表力正及好平躁衡小帆車受接的摩丸擦阻半力,在平役衡摩嗓擦力兄時(shí),不要凈把懸柏掛小鳴盤的遷細(xì)線賢系在對(duì)小車播上,即不戰(zhàn)要給音小車搞加任畫何牽浙引力,并要向讓小鑰車拖旱著打掏點(diǎn)的裳紙帶晶運(yùn)動(dòng).2.實(shí)驗(yàn)頃步驟2、3不需膜要重御復(fù),即整像個(gè)實(shí)腳驗(yàn)平眼衡了陡摩擦生力后,不管撈以后卵是改憑變小仗盤和建砝碼掀的總坊質(zhì)量演還是秒改變?nèi)ば≤嚉W和砝福碼的賢總質(zhì)主量,都不壓需要炊重新薄平衡巴摩擦訓(xùn)力.3.每條肉紙帶迅必須鍛在滿脅足小伸車與拌車上炎所加任砝碼屑的總劫質(zhì)量召遠(yuǎn)大暈于小兵盤和蛙砝碼或的總回質(zhì)量闊的條沃件下趣打出.只有哈如此,小盤墨和砝御碼的劍總重為力才槽可視雄為小支車受擁到的處拉力.4.改變自拉力以和小照車質(zhì)挎量后,每次絨開始假時(shí)小井車應(yīng)父盡量花靠近惡打點(diǎn)慣計(jì)時(shí)先器,并應(yīng)始先接稀通電摔源,再放衰開小島車,且應(yīng)犯在小命車到務(wù)達(dá)滑盟輪前舌按住演小車.5.作圖衛(wèi)象時(shí),要使便盡可足能多鋸的點(diǎn)測(cè)分布恒在所消作直攀線上,不在盾直線塑上的選點(diǎn)應(yīng)賞盡可鎖能對(duì)塘稱分橫布在拖所作版直線松兩側(cè).6.作圖博時(shí)兩助軸標(biāo)思度比謊例要注選擇執(zhí)適當(dāng),各量奶須采洋用國涼際單數(shù)位.這樣紙作圖郵線時(shí),坐標(biāo)鈴點(diǎn)間坑距不厭至于譜過密,誤差議會(huì)小朽些.7.為提益高測(cè)清量精潮度,應(yīng)舍巷掉紙齒帶上豬開頭悄比較孕密集宵的點(diǎn),在后忘邊便罵于測(cè)移量的頃地方嫂找一香個(gè)起妄點(diǎn).可以末把每撈打五浮次點(diǎn)稍的時(shí)鋪間作候?yàn)闀r(shí)桐間單絹位,即從者開始教點(diǎn)起,每五唯個(gè)點(diǎn)經(jīng)標(biāo)出手一個(gè)易計(jì)數(shù)四點(diǎn),而相遲鄰計(jì)煤數(shù)點(diǎn)迅間的帳時(shí)間陷間隔徹為T＝0.掌1劑s.誤差桿分析1.質(zhì)量脅的測(cè)理量誤止差,紙帶祝上打份點(diǎn)計(jì)倡時(shí)器轎打點(diǎn)烤間隔碎距離軟的測(cè)津量誤閃差,拉線猜或紙桂帶不跟與木跌板平鋼行等撞都會(huì)戒造成挑誤差.2.因?qū)嵂忩?yàn)原方理不違完善燈造成吊誤差本實(shí)唱驗(yàn)中佛用小所盤和甘砝碼兩的總銹重力洞代替絞小車牲受到腐的拉談力(實(shí)際州上小豬車受扎到的語拉力邁要小擦于小融盤和的砝碼稱的總期重力),存在至系統(tǒng)書誤差.小盤舒和砝儲(chǔ)碼的逗總質(zhì)凱量越渾接近死小車鑒的質(zhì)量,誤差豬就越慘大；惱反之,小盤交和砝瘦碼的杰總質(zhì)頌量越披小于狡小車拐的質(zhì)綠量,誤差策就越疤小.3.平衡素摩擦信力不心準(zhǔn)造合成誤慌差在平侍衡摩弱擦力紋時(shí),除了垮不掛兔小盤手外；太其他廚的都完跟正遇式實(shí)啞驗(yàn)一挨樣(比如坦要掛漏好紙睜帶,接通有打點(diǎn)真計(jì)時(shí)婦器),勻速放運(yùn)動(dòng)而的標(biāo)偉志是脊打點(diǎn)瘡計(jì)時(shí)盛器打摘出的全紙帶值上各號(hào)點(diǎn)的冬距離猾相等.實(shí)驗(yàn)典例探究題型1實(shí)驗(yàn)孤原理體和步盛驟的槽考查在驗(yàn)帆證牛癢頓運(yùn)胡動(dòng)定地律的增實(shí)驗(yàn)貨中,采用蘭如圖3－4－2所示未的實(shí)甜驗(yàn)裝逢置,小車蔬及車潑中的池砝碼嗎質(zhì)量殃用M表示,盤及扒盤中斑的砝蠻碼質(zhì)扶量用m表示,例1小車競(jìng)的加田速度燈可由飛小車遇后拖杠動(dòng)的萬紙帶贊由打跪點(diǎn)計(jì)周時(shí)器悶打上苗的點(diǎn)仍計(jì)算睜出：圖3－4－2(1接)當(dāng)M與m的大蹄小關(guān)呈系滿干足__化__擊__詞__時(shí),才可冠以認(rèn)找為繩龍子對(duì)透小車匪的拉伙力大跌小等祥于盤腫和砝晶碼的競(jìng)重力.(2報(bào))一組退同學(xué)賊在先搖保持盛盤及企盤中惕的砝篇碼質(zhì)夠量一僑定,探究贊加速費(fèi)度與喊質(zhì)量萄的關(guān)寶系,以下跪做法艱錯(cuò)誤蠻的是()A.平衡信摩擦誦力時(shí),應(yīng)將鏡盤及性盤中隔的砝涌碼用潑細(xì)繩遼通過政定滑浙輪系體在小逗車上B.每次聲改變洲小車申的質(zhì)導(dǎo)量時(shí),不需擔(dān)要重嘆新平結(jié)衡摩揪擦力C.實(shí)驗(yàn)?zāi)顣r(shí),先放室開小內(nèi)車,再接差通打扣點(diǎn)計(jì)論時(shí)器澡電源D.小車摘運(yùn)動(dòng)賴的加海速度授可用堵天平悼測(cè)出m以及頓小車鑼質(zhì)量M,直接竊用公螞式a＝mg/M求出(3理)做該怠實(shí)驗(yàn)朗時(shí),按實(shí)吊驗(yàn)要聞求裝岸置好纖器材博后,應(yīng)按貧一定期的步絡(luò)驟進(jìn)口行實(shí)槳驗(yàn),下列薄給出誕供選附擇的米操作撫步驟踩：A.保持勁小盤纖和砝販碼的撤質(zhì)量茂不變,在小浩車?yán)镏窦禹缆荽a,測(cè)出疲加速灰度,重復(fù)悲幾次B.保持福小車仍質(zhì)量不不變,改變教小盤存里砝判碼的浮質(zhì)量,測(cè)出預(yù)加速哀度,重復(fù)筑幾次C.用天暖平測(cè)蘋出小朝車的馬質(zhì)量以上絹步驟俱中,不必替要的磚步驟趣是__摔__舍__舞__潮,正確領(lǐng)步驟拐的合谷理順么序是__朵__錦__悉__【解析】(1證)驗(yàn)證斥牛頓科運(yùn)動(dòng)掘定律驗(yàn)實(shí)驗(yàn),為了著減小茶系統(tǒng)嬌誤差,必須計(jì)滿足m?M,才可塑以認(rèn)份為繩知子對(duì)華小車營的拉吧力大境小等青于盤運(yùn)和砝蜘碼的川重力.(2劈燕)平衡衰摩擦槐力時(shí),不能盤將盤宅及盤艱中的艷砝碼絮用細(xì)藍(lán)繩通瞎過定揀滑輪聞系在舞小車掩上,每次摟改變雖小車吵的質(zhì)援量時(shí),不需必要重謎新平孤衡摩新擦力,實(shí)驗(yàn)旗時(shí),應(yīng)先惰接通液打點(diǎn)修計(jì)時(shí)產(chǎn)器電汪源,再放血開小槽車,小車猶運(yùn)動(dòng)漢的加景速度瀉應(yīng)由謙打點(diǎn)林計(jì)時(shí)叨器打買出的槽紙帶槳求出,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤.(3饑)實(shí)驗(yàn)霸中不截需用閉秒表泳測(cè)出獅小車故運(yùn)動(dòng)竿的時(shí)腔間,因此F是不冠必要招的步英驟,實(shí)驗(yàn)膝的順民序是DC償GB栗AE詢.【答案】(1暫)m?M(2逐)A打CD(3晶)FDC約GB鋪AE【規(guī)律皆總結(jié)】對(duì)探得究實(shí)斃驗(yàn)重匠點(diǎn)要污掌握福其原粘理,引導(dǎo)剃學(xué)生秘動(dòng)手軟完成鋤實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)獸探究或的過束程是非理解矛原理悔和掌歉握步魄驟的刪關(guān)鍵.題型2實(shí)驗(yàn)方數(shù)據(jù)料處理循的考吼查(2術(shù)01驗(yàn)2·福建開押題嗎卷)某學(xué)貨習(xí)小扔組的璃同學(xué)資在用算打點(diǎn)善計(jì)時(shí)債器驗(yàn)紫證牛迷頓運(yùn)廁動(dòng)定衡律的懶實(shí)驗(yàn)遵中,不改口變拉黃力,只改聞變物瞎體的乘質(zhì)量,得到問了如斗下表修所示狡的幾脖組數(shù)壓據(jù),其中鎖第3組數(shù)炸據(jù)還攏未算貧出加能速度,但對(duì)泊應(yīng)該榴組的繳紙帶晃打出男了,如圖3－4－3所示(長度畝單位肢：cm薦),例2圖中侮各點(diǎn)斃為每院打5個(gè)點(diǎn)和選出茶的計(jì)視數(shù)點(diǎn)(兩計(jì)森數(shù)點(diǎn)悅間還倡有4個(gè)點(diǎn)豆未標(biāo)截出).圖3－4－3(1叔)請(qǐng)由避紙帶蛋上的赤數(shù)據(jù),計(jì)算劉出缺高少的摸加速儀度值享并填徑入表錦中.(小數(shù)諸點(diǎn)后尾保留摧兩位哥小數(shù))實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456小車質(zhì)量/g2003004005006001000小車加速度/(m/s2)2.001.330.790.670.40小車質(zhì)量倒數(shù)/kg－15.003.332.502.001.671.00(2姿)請(qǐng)?jiān)谙踩鐖D3－4－4所示噴坐標(biāo)算系中,將表吊中各伏組數(shù)圓據(jù)用逢小黑鑼點(diǎn)描畝在坐敲標(biāo)系帆上,并作殃出平另滑的鄭圖線.圖3－4－4(3族)由圖歪象得盾出的皮結(jié)論袖是：__洽__縫__科__斧__陶__皺__惜__兔__樓__顫__顏__陶__菠__款__當(dāng).(2民)在坐脆標(biāo)紙忠上描站點(diǎn)畫錄圖如無圖3－4－5所示.圖3－4－5(3悼)在力F一定晝的情翁況下,由圖3－4－5知運(yùn)筆動(dòng)物贏體的潑加速祖度與仰物體切質(zhì)量駐的倒預(yù)數(shù)成繼正比.【答案】見解篩析【規(guī)律議總結(jié)】本題臨主要閑考查腳實(shí)驗(yàn)怪?jǐn)?shù)據(jù)哄的處包理,逐差噴法是扔紙帶呢類問董題計(jì)府算加炊速度底的常許用方單法,要分帳清紙猾帶上和兩點(diǎn)洋間距視離的印意義骨及兩寬點(diǎn)間為的時(shí)菠間.圖象民法是率實(shí)驗(yàn)賢數(shù)據(jù)饒?zhí)幚砥某Ｍ煊梅綀D法,比較掩直觀哈形象,做圖行時(shí)比雄例選啄取要井適當(dāng),點(diǎn)不遺要過鑼密.題型3創(chuàng)新闖實(shí)驗(yàn)(2撤01灑0·高考甩山東茂卷)某同罰學(xué)設(shè)干計(jì)了冰如圖3－4－6所示羊的裝鑄置來覆探究椅加速云度與唐力的苗關(guān)系.彈簧模秤固床定在歸一合簡適的震木板航上,桌面單的右旺邊緣貢固定溉一支橡表面縮慧光滑邁的鉛缺筆以漫代替歡定滑駁輪,細(xì)繩漁的兩數(shù)端分暗別與盒彈簧屑秤的母掛鉤陵和礦舍泉水懇瓶連路接.例3在桌小面上額畫出霧兩條慌平行揪線MN、PQ,并測(cè)沃出間召距d.開始節(jié)時(shí)將乖木板作置于MN處,現(xiàn)緩份慢向孝瓶中濃加水,直到游木板提剛剛宋開始醫(yī)運(yùn)動(dòng)透為止,記下帖彈簧濱秤的洞示數(shù)F0,以此構(gòu)表示蠶滑動(dòng)習(xí)摩擦吩力的丙大小.再將醫(yī)木板銜放回歌原處兼并按哥住,繼續(xù)劉向瓶煎中加跪水后,記下烤彈簧侍秤的宴示數(shù)F1,然后尿釋放喚木板,并用患秒表斬記下拘木板億運(yùn)動(dòng)您到PQ處的此時(shí)間t.圖3－4－6(1做)木板找的加怖速度挖可以尖用d、t表示沫為a＝__慌_(tái)_然__站__；為奮了減蛋小測(cè)紐奉量加裂速度流的偶木然誤外差可彼以采收用的渾方法曉是(一種早即可)
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