探究加速度与力、质量的关系-高考物理复习.pptx

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;;1.实验目的

(1)学会用控制变量法研究物理量之间的关系.

(2)探究加速度与力、质量的关系.

(3)掌握利用图像处理数据的方法.

2.实验器材

小车、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、刻度尺、坐标纸等.;3.实验原理

(1)保持质量不变，探究加速度与的关系.

(2)保持合外力不变，探究加速度与的关系.

(3)作出a－F图像和a－图像，确定a与F、m的关系.

4.实验过程

(1)测量：用天平测量槽码的质量m′和小车的质量m.

(2)安装：按照如图所示装置把实验器材

安装好，只是不把悬挂槽码的细绳系在

小车上(即不给小车).;(3)补偿阻力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木，使小车能____

下滑.

(4)操作：①槽码通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先后____

，断开电源，取下纸带，编号码.

②保持小车的质量m不变，改变槽码的质量m′，重复步骤①.

③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，计算加速度a.;④描点作图，作a－F的图像.

⑤保持槽码的质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤①和③，作a－

图像.;5.数据处理

(1)利用逐差法或v－t图像法求a.

(2)以a为纵坐标，F为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，说明a与F成正比.

(3)以a为纵坐标，为横坐标，描点、画线，如果该线为过原点的直线，就能判定a与m成反比.;6.注意事项

(1)开始实验前首先补偿阻力：适当垫高木板不带定滑轮的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好补偿.在补偿阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动.

(2)实验过程中不用重复补偿阻力.

(3)实验必须保证的条件：.

(4)一先一后一按：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近

，并应先，后，且应在小车到达滑轮前按住小车.;7.误差分析

(1)实验原理不完善：本实验用槽码的总重力代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于槽码的总重力.

(2)补偿阻力不准确、质量测量不准确、计数点间距离测量不准确、纸带和细绳不严格???木板平行都会引起误差.;;例1用如图所示的装置验证牛顿第二定律.;利用天平测量质量，利用打点计时器可以计时，打出的纸带需测量长度求加速度，所以需要天平和刻度尺，A、C错误，B、D正确.;(2)实验前补偿阻力的做法是：把实验器材安装好，先不挂砂桶，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器.用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做_________运动.;(3)为使砂桶和砂的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，需满足的条件是砂桶及砂的总质量________小车的总质量.(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”);(4)实验中打出的一条纸带的一部分如图所示.纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标出.打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上.则打点计时器打B点时，小车的速度vB＝______m/s.多测几个点的速度作出v－t图像，就可以算出小车的加速度.;(5)为研究加速度和力的关系，要保证______的总质量不变，改变砂桶内砂的质量，重复做几次实验，通过实验数据来研究加速度和力的关系.;(6)在研究加速度与质量的关系时，要保证砂和砂桶的质量不变.若砂和砂桶的质量m与小车的总质量M间的关系不满足第(3)问中的条件，由实验数据作出a和的图线，则图线应如图中的________所示(选填正确选项的字母).;;例2(2023·宁夏平罗中学高三检测)某同学准备做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量的关系”实验.实验中，他将悬挂物的重力大小视为小车受到的细线拉力大小.

(1)在补偿小车所受的阻力时，以下操作错误的是图_____(选填“甲”或“乙”)；;补偿阻力的方法是取下重物，让小车拖着纸带在倾斜的木板上恰好能做匀速直线运动，从题目所给的图可以看出，题图乙还挂着悬挂物，所以题图乙错误；;(2)已知打点计时器所用交变电源的频率为50Hz.该同学某次实验得到的纸带如图所示，A、B、C、D、E是5个连续的计数点.相邻两计数点间有四个点未画出，实验数据如表中所示，其中有一组数据读取不当，这组数据是____(选填A、B、C、D或E).根据上述信息可得小车的加速度大小为________m/s2(结果保留两位有效数字)；;;(3)在探究加速度与力的关系时，该同学根据实验数据作出的a－F图像如图丙所示，发现该图线不通过坐标原点且