高考物理一輪復(fù)習(xí) 實驗增分 專題4 探究加速度與力課件

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1、牛頓運動定律第第 三三 章章實驗四探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗四探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系考綱要求考情分析命題趨勢驗證牛頓第二定律2016全國卷，232015全國卷，22高考對本實驗的考查主要側(cè)重于以下三個方面：1.實驗條件的控制，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“控制變量法”的理解和應(yīng)用；3.通過圖象分析實驗數(shù)據(jù)及誤差分析知識梳理知識梳理夯實基礎(chǔ)夯實基礎(chǔ)核心考點核心考點分層突破分層突破對應(yīng)演練對應(yīng)演練遷移運用遷移運用欄目導(dǎo)航 一、實驗流程知識梳理知識梳理 夯實基礎(chǔ)夯實基礎(chǔ) 二、注意事項 1實驗方法：控制變量法 2平衡摩擦力：不懸掛小盤，但小車連著紙帶 3不重復(fù)：不

2、重復(fù)平衡摩擦力 4實驗條件：Mm.小盤和砝碼的總重力可視為小車受到的拉力 5一先一后一按?。合冉油娫?，后放小車，且在小車到達(dá)滑輪前按住小球 6作圖：作圖時兩軸標(biāo)度比例要適當(dāng)，各量須采用國際單位 2摩擦力平衡不準(zhǔn)確造成誤差在平衡摩擦力時，除了不掛小盤外，其他的均與正式實驗一樣(比如要掛好紙帶、接通打點計時器)，勻速運動的標(biāo)志是打點計時器打出的紙帶上各相鄰兩點間的距離相等 3質(zhì)量的測量誤差、紙帶上打點計時器打點間隔距離的測量誤差、細(xì)繩或紙帶不與木板平行等都會引起誤差 考點1實驗原理與基本操作 例1圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置示意圖砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M.實驗

3、中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮『诵目键c核心考點 分層突破分層突破 (1)實驗中，為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行接下來還需要進(jìn)行的一項操作是_. (填正確答案標(biāo)號) A將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動 B將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動 C將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推

4、小車，觀察判斷小車是否做勻速運動B (2)實驗中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是_.(選填正確答案標(biāo)號) AM200 gm10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g BM200 gm20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g CM400 gm10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g DM400 gm20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC (3)如圖所示，是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為xAB4.22

5、cm、xBC4.65 cm、xCD5.08 cm、xDE5.49 cm、xEF5.91 cm、xFG6.34 cm.已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度a_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析(1)小車在運動過程中受到重力、支持力、紙帶的拉力、木板對小車的摩擦力和細(xì)線拉力的作用為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合力，應(yīng)把木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋允怪亓?、支持力、紙帶的拉力和摩擦力的合力為零?.42 考點2實驗原理與數(shù)據(jù)處理 例2某物理實驗課外小組利用圖甲中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系圖甲中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪

6、，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼本實驗中可用的鉤碼共有N5個，每個質(zhì)量均為0.010 kg.實驗步驟如下： (1)將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑 (2)將n(依次取n1,2,3,4,5)個鉤碼掛在輕繩右端，其余Nn個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行，釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于位移其起始位置的位移s，繪制st圖象，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a. (3)對應(yīng)于不同的n的a值見下表n2的st圖象如圖乙所示，由圖乙求出此時小車的加速度(保留兩位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表.n1234

7、5a/(ms2) 0.20_0.580.781.000.39 (4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖丙中補齊數(shù)據(jù)點，并作出an圖象從圖象可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比 (5)利用an圖象求得小車(空載)的質(zhì)量為_kg.(保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取g9.8 m/s2) (6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1)，下列說法正確的是_(填入正確選項前的標(biāo)號) Aan圖線不再是直線 Ban圖線仍是直線，但該直線不過原點 Can圖線仍是直線，但該直線的斜率變大0.44 BC 考點3實驗改進(jìn)與創(chuàng)新 高考命題對本實驗可從下列幾個方面創(chuàng)新 1實驗器材的改進(jìn)： (1)氣墊導(dǎo)軌替代長木板；(

8、2)光電門替代打點計時器 2實驗方法的改進(jìn)： (1)用力傳感器或彈簧測力計測量對小車的拉力； (2)在驗證a與F的關(guān)系時，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，借助于計算機(jī)來處理 例3(2017北京朝陽模擬)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，他們在實驗室組裝了一套如圖甲所示的裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，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驗首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運動以實現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時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. (1)該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量？_. (選填“需要”或“不需要”) (2)實驗需用游標(biāo)卡尺測量擋光板的寬度d，如圖乙所示，d_mm.不需要不需要 5.50