《金版学案》2016届高考物理一轮复习课件-第三章----力与运动-第4课--实验：验证牛顿运动定律

高考总复习物理,第三章力与运动第三单元实验与探究第4课实验：验证牛顿运动定律,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,1.掌握“验证牛顿第二定律”实验的器材、安装、方法、步骤、数据处理及误差分析2.本实验为高考命题热点,高考展望,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,一、实验目的,实验探究,1学会用控制变量法研究物理规律2探究加速度与力、质量的关系3掌握灵活运用图象处理问题的方法,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,二、实验原理,实验探究,控制变量法：在所研究的问题中，有两个以上的参量在发生牵连变化时，可以控制某个或某些量不变，只研究其中两个量之间的变化关系的方法，这也是物理学中研究问题时经常采用的方法本实验中，研究的参量为F、m和a，可以控制参量m一定，研究a与F的关系，也可控制参量F一定，研究a与m的关系,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,三、实验器材,实验探究,电磁打点计时器、复写纸片和纸带、一端有定滑轮的长木板、小车、小盘、低压交流电源、天平、砝码、刻度尺、导线,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,四、实验步骤,实验探究,1用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M0.2把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,实验探究,3平衡摩擦力：小车的尾部挂上纸带，纸带穿过打点计时器的限位孔，将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，使小车在不挂小盘和砝码的情况下，能沿木板做匀速直线运动这样小车所受重力沿木板的分力与小车所受摩擦力平衡在保证小盘和砝码的质量远小于小车质量的条件下，可以近似认为小盘和砝码的总重力大小等于小车所受的合外力的大小4把小车停在打点计时器处，挂上小盘和砝码，先接通电源，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，打出一条纸带5改变小盘内砝码的个数，重复步骤4，并多做几次,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,实验探究,6保持小盘内的砝码个数不变，在小车上放上砝码改变小车的质量，让小车在木板上滑动打出纸带7改变小车上砝码的个数，重复步骤6.,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,五、数据处理,实验探究,1计算保持小车质量不变时，各次小盘和砝码的重力(作为小车的合力)及对应纸带的加速度填入表(一)中表(一),高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,实验探究,2.计算保持小盘内的砝码个数不变时，各次小车和砝码的总质量及对应纸带的加速度，填入表(二)中表(二),高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,实验探究,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,六、注意事项,实验探究,1一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力在平衡摩擦力时，不要把悬挂重物的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动2实验步骤2、3不需要重复，即整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变重物质量，还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,实验探究,3每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于重物质量的条件下打出只有如此，重物重力才可视为小车受到的拉力4改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车5作图象时，要使尽可能多的点在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧6作图时两轴标度比例要选择适当各量须采用国际单位这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,实验探究,7为提高测量精度，可以采取下列措施：(1)应舍掉纸带上开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起点(2)可以把每打五次点的时间作为时间单位，即从开始点起，每隔四个点标出一个计数点，即相邻计数点间的时间间隔为T0.1s.,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,七、误差分析,实验探究,1质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差2因实验原理不完善造成误差：本实验中用重物的重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于重物的重力)，存在系统误差重物质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，重物质量越小于小车的质量，误差就越小3平衡摩擦力不准造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂重物外，其他的都跟正式实验一样(比如要挂好纸带、接通打点计时器)，匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,题型1实验原理及误差分析,题型探究,【例】在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中砝码质量用m表示(1)当M与m的大小关系满足_时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,题型探究,(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是_,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,题型探究,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,题型探究,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,题型探究,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,题型2实验数据处理分析,题型探究,【例】某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,题型探究,(1)由上图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s24cm，由下图中游标卡尺测得遮光条的宽度d_cm.该实验小组在做实验时，将滑块从上图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间t1，遮光条通过光电门2的时间t2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1_，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2_，则滑块的加速度的表达式a_(以上表达式均用字母表示),高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,题型探究,(2)在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验，得到如下表所示的实验数据通过分析表中数据后，你得出的结论是_.,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,题型探究,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,题型探究,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,随堂训练,1.(双选)如图所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车及车中所放砝码的总质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为s1、s2，则在实验误差允许的范围内，有()A当m1m2、F12F2时，s12s2B当m1m2、F12F2时，s22s1C当m12m2、F1F2时，s12s2D当m12m2、F1F2时，s22s1,AD,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,随堂训练,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,随堂训练,2(双选)在“验证牛顿第二定律”的实验中，以下说法正确的是()A平衡摩擦力时，小桶应用细线通过定滑轮系在小车上，但小桶内不能装沙B实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于沙和小桶的质量C实验中如果用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比D平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力,BD,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,随堂训练,高考展望实验探究题型探究随堂训练,栏目链接,随堂训练,3如下图甲所示为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为