高考物理總復(fù)習(xí)第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律3-5實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律市賽課公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省名師獲獎(jiǎng)PP

驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律

01020304備選訓(xùn)練

課堂互動(dòng)

試驗(yàn)熱點(diǎn)突破熱點(diǎn)一教材原型試驗(yàn)

試驗(yàn)熱點(diǎn)突破熱點(diǎn)二試驗(yàn)拓展創(chuàng)新

1/27課堂互動(dòng)M打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可重復(fù)點(diǎn)擊播放！紙帶m

“驗(yàn)證牛頓第二定律”試驗(yàn)裝置示意圖2/27課堂互動(dòng),

3/27課堂互動(dòng),

4/27課堂互動(dòng),

5/27課堂互動(dòng)注意事項(xiàng)1．試驗(yàn)方法：控制變量法。2．平衡摩擦力：不懸掛小盤(pán)，但小車(chē)連著紙帶3．不重復(fù)：不重復(fù)平衡摩擦力。4．試驗(yàn)條件：M?m。小盤(pán)和砝碼總重力才可視為小車(chē)受到拉力。5．一先一后一按?。合冉油娫?，后放小車(chē)，且在小車(chē)抵達(dá)滑輪前按住小車(chē)。6．作圖：作圖時(shí)兩軸標(biāo)度百分比要適當(dāng)，各量須采取國(guó)際單位。誤差分析1．因試驗(yàn)原理不完善引發(fā)誤差：本試驗(yàn)用小盤(pán)和砝碼總重力mg代替小車(chē)?yán)?，而?shí)際上小車(chē)所受拉力要小于小盤(pán)和砝碼總重力。2．摩擦力平衡不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引發(fā)誤差。6/27題組剖析熱點(diǎn)一教材原型試驗(yàn)例1為了“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖1所表示試驗(yàn)裝置：(1)以下試驗(yàn)操作正確是()A．將木板不帶滑輪一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)在砝碼及砝碼盤(pán)牽引下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B．調(diào)整滑輪高度，使細(xì)線與木板平行C．先接通電源，后釋放小車(chē)D．試驗(yàn)中小車(chē)加速度越大越好BC7/27(2)在試驗(yàn)中得到一條如圖2所表示紙帶，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為T(mén)＝0.1s，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm，則小車(chē)加速度a＝________m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)題組剖析(3)有一組同學(xué)保持小車(chē)及車(chē)中砝碼質(zhì)量一定，探究加速度a與所受外力F關(guān)系，他們?cè)谲壍浪郊皟A斜兩種情況下分別做了試驗(yàn)，得到了兩條a－F圖線，如圖3所表示。圖線________是在軌道傾斜情況下得到(填“①”或“②”)；小車(chē)及車(chē)中砝碼總質(zhì)量m＝________kg。0.34①0.58/27題組剖析9/27題組剖析變式訓(xùn)練1(·淮南模擬)某試驗(yàn)小組利用如圖4甲所表示裝置進(jìn)行“探究加速度與合外力關(guān)系”試驗(yàn)。(1)在試驗(yàn)中必須平衡摩擦力，以________平衡摩擦力，當(dāng)小車(chē)________運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力恰好被平衡。(2)為了減小誤差，在平衡摩擦力后，每次試驗(yàn)必須經(jīng)過(guò)改變鉤碼個(gè)數(shù)來(lái)改變小車(chē)所受合外力，獲取多組數(shù)據(jù)。若小車(chē)質(zhì)量為400g，試驗(yàn)中每次所用鉤碼總質(zhì)量范圍應(yīng)選________組會(huì)比較合理。(填選項(xiàng)前字母)A．10～40gB．200～400gC．1000～2000g傾斜木板勻速直線A10/27題組剖析(3)試驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用是________(選填“交流”或“直流”)電源，頻率為50Hz，圖乙中給出是試驗(yàn)中獲取紙帶一部分：1、2、3、4、5是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔是________s，由該紙帶可求得小車(chē)加速度a＝________m/s2。(結(jié)果保留2位小數(shù))(4)改變鉤碼個(gè)數(shù)重復(fù)試驗(yàn)，得到加速度a與合外力F關(guān)系如圖丙所表示，分析線段OA，可得出試驗(yàn)結(jié)論是_________________________________________________。答案(1)傾斜木板勻速直線(2)A(3)交流0.11.07(4)在質(zhì)量不變條件下，物體加速度與合外力成正比交流0.11.07在質(zhì)量不變條件下，物體加速度與合外力成正比11/27課堂互動(dòng)熱點(diǎn)二試驗(yàn)拓展創(chuàng)新1．試驗(yàn)器材改進(jìn)圖5(2)利用光電門(mén)測(cè)速度(如圖6)(3)利用位移傳感器測(cè)位移(如圖7)(1)氣墊導(dǎo)軌(不用平衡摩擦力)長(zhǎng)木板(如圖5)圖6圖712/27課堂互動(dòng)3．試驗(yàn)拓展延伸以“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”為背景測(cè)量物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)。

2．?dāng)?shù)據(jù)測(cè)量改進(jìn)13/27課堂互動(dòng)例2在用DIS研究小車(chē)加速度與外力關(guān)系時(shí)，某試驗(yàn)小組先用如圖8a所表示試驗(yàn)裝置，重物經(jīng)過(guò)滑輪用細(xì)線拉小車(chē)，在小車(chē)和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量微型力傳感器，位移傳感器(發(fā)射器)隨小車(chē)一起沿水平軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器(接收器)固定在軌道一端，試驗(yàn)中力傳感器拉力為F，保持小車(chē)[包含位移傳感器(發(fā)射器)]質(zhì)量不變，改變重物重力重復(fù)試驗(yàn)若干次，得到加速度與外力關(guān)系如圖b所表示。(1)小車(chē)與軌道間滑動(dòng)摩擦力Ff＝________N。(2)從圖象中分析，小車(chē)[包含位移傳感器(發(fā)射器)]質(zhì)量為_(kāi)_______kg。(3)該試驗(yàn)小組為得到a與F成正比關(guān)系，應(yīng)將斜面傾角θ調(diào)整到tanθ＝________。0.670.670.114/27題組剖析15/27題組剖析A與B

16/27題組剖析光電門(mén)A、B之間距離x.

17/27題組剖析18/27備選訓(xùn)練v2＝2axA19/27備選訓(xùn)練(3)以下哪些辦法能夠減小本試驗(yàn)誤差________。A．試驗(yàn)中必須確保m2?m1B．試驗(yàn)前要平衡摩擦力C．細(xì)線在桌面上部分應(yīng)與長(zhǎng)木板平行D．圖中A、B之間距離x盡可能小些BC

20/27備選訓(xùn)練21/27備選訓(xùn)練2．(·清遠(yuǎn)二模)在用DIS研究小車(chē)加速度與外力關(guān)系時(shí)，某試驗(yàn)小組先用如圖11a所表示試驗(yàn)裝置。重物經(jīng)過(guò)滑輪用細(xì)線拉小車(chē)，位移傳感器(發(fā)射器)隨小車(chē)一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器(接收器)固定在軌道一端。試驗(yàn)時(shí)將重物重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)試驗(yàn)四次，列表統(tǒng)計(jì)四組數(shù)據(jù)：a/(m·s－2)2.012.984.025.01F/N1.002.003.004.0022/27備選訓(xùn)練(1)在圖c所表示坐標(biāo)紙上作出小車(chē)加速度a隨拉力F改變圖線。(2)從所得圖線分析該試驗(yàn)小組在操作過(guò)程中不妥之處____________________。(3)假如試驗(yàn)時(shí)，在小車(chē)和重物之間接一不計(jì)質(zhì)量微型力傳感器來(lái)測(cè)量拉力F，試驗(yàn)裝置如圖b所表示，從理論上分析，該試驗(yàn)圖線斜率將________。(填“變大”“變小”或“不變”)軌道傾角過(guò)大變大23/27備選訓(xùn)練24/27備選訓(xùn)練3．為了探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖12所表示試驗(yàn)裝置，小車(chē)總質(zhì)量用M表示(乙圖中M包含小車(chē)與傳感器，丙圖中M包含小車(chē)和與小車(chē)固連滑輪)，鉤碼總質(zhì)量用m表示。(1)為便于測(cè)量合外力大小，并得到小車(chē)總質(zhì)量一定時(shí)，小車(chē)加速度與所受合外力成正比結(jié)論，以下說(shuō)法正確是()A．三組試驗(yàn)中只有甲需要平衡摩擦力B．三組試驗(yàn)都需要平衡摩擦力C．三組試驗(yàn)中只有甲需要滿足所掛鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)總質(zhì)量M條件D．三組試驗(yàn)都需要滿足所掛鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)總質(zhì)量M條件BC25/27備選訓(xùn)練(2)圖丁是用圖甲裝置中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打紙帶一部分，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，加速度大小用a表示。則OD間距離為_(kāi)_______cm。圖戊是依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出s－t2圖線(s為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)距離)，則加速度大小a＝____