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1、牛頓運動定律牛頓運動定律第 三 章實驗四驗證牛頓運動定律實驗四驗證牛頓運動定律1 1基 礎(chǔ) 知 識 梳 理基 礎(chǔ) 知 識 梳 理2 2核 心 考 點 突 破核 心 考 點 突 破3 32 2 年 高 考 模 擬年 高 考 模 擬基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理 一、實驗?zāi)康?1學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律。 2學(xué)會靈活運用圖象法處理物理問題的方法。 3探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，并驗證牛頓第二定律。 二、實驗原理 如圖所示，在探究加速度a與合力F及質(zhì)量M的關(guān)系時，應(yīng)用的基本方法是_，即先控制小車的質(zhì)量M不變，討論加速度a與_的關(guān)系；再控制小盤和盤中砝碼的質(zhì)量m不變，即力F不變，改變小車的質(zhì)量M，討論加

2、速度a與_的關(guān)系?？刂谱兞糠刂谱兞糠α 質(zhì)量質(zhì)量M 三、實驗步驟 (1)稱量質(zhì)量：用天平測量小盤的質(zhì)量和小車的質(zhì)量M。 (2)安裝器材：按圖把實驗器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上(即不給小車牽引力)。 (3)平衡摩擦力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，使小車勻速下滑。這時，小車拖著紙帶運動時受到的摩擦阻力恰好與小車所受的_平衡。重力沿斜面向下的分力重力沿斜面向下的分力 (4)小盤通過細(xì)繩繞過滑輪系于小車上，先接通電源后放開小車，取下紙帶編號碼。 (5)保持小車的質(zhì)量M不變，改變小盤和盤中砝碼的質(zhì)量m，重復(fù)步驟(4)。 (6)保持小盤和盤中砝碼的質(zhì)量m不變，改變小車

3、質(zhì)量M，重復(fù)步驟(4)。 四、數(shù)據(jù)處理 (1)在“探究加速度與力的關(guān)系”實驗中，以加速度a為縱坐標(biāo)、力F為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，根據(jù)各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點。如果這些點在一條過原點的直線上，說明a與F成正比；小車和車中砝碼質(zhì)量的倒數(shù)小車和車中砝碼質(zhì)量的倒數(shù) 小車受到的合力小車受到的合力 小盤和盤中砝碼的重力小盤和盤中砝碼的重力mg 五、注意事項 (1)平衡摩擦力中的“不重復(fù)”：平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。 (2)操作中的“一先一后一按”：每次開始時小車應(yīng)靠近打點計時器，并先接通電源，后放開小車，且應(yīng)在小車碰到滑輪前按住小車。 (

4、3)作圖中的“擬合與舍棄”：要使盡可能多的點在一條直線上，不在直線上的點也要盡可能均勻地分布在直線的兩側(cè)，遇到個別偏差較大的點應(yīng)舍去。核心考點突破核心考點突破教材原型實驗ACD C (3)某學(xué)生將實驗裝置按如圖乙所示安裝好，準(zhǔn)備接通電源后開始做實驗。他的裝置圖中，明顯的錯誤是_ _(寫出一條即可)。打點計時器使用直流電源；小車與打點計時器打點計時器使用直流電源；小車與打點計時器 間的距離太長；木板水平放置，沒有平衡摩擦力間的距離太長；木板水平放置，沒有平衡摩擦力 (4)圖丙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)

5、點之間的距離分別為：xAB4.22cm、xBC4.65cm、xCD5.08cm、xDE5.49cm，xEF5.91cm，xFG6.34cm。已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a_m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)0.42 (2017湖北孝感一模)“探究加速度與物體質(zhì)量、物體所受合力的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)用如圖甲所示裝置進行實驗，砝碼盤通過跨過滑輪的細(xì)線拉小車。 (1)該同學(xué)在實驗中打出了一條紙帶，紙帶上A、B、C、D、E這些點的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩點間還有4個計時點未畫出，根據(jù)測量結(jié)果計算：打C點時紙帶的速度大小為_m/s；紙帶運動的加速度大小為_ m/s2(結(jié)果保留三位

6、有效數(shù)字)。類題演練類題演練 1 0.479 0.810 (2)若該同學(xué)平衡好摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度，根據(jù)小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)作出的aF圖線來探究加速度與合外力的關(guān)系，此實驗操作_(填“能”或“不能”)探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。不能不能 從高考命題看，本實驗拓展的角度主要有：1實驗器材的改進氣墊導(dǎo)軌替代長木板。2數(shù)據(jù)處理方法的改進小車的加速度可以利用傳感器，借助于計算機來處理。3實驗方案的改進(1)用氣墊導(dǎo)軌和兩個光電門來完成此實驗。(2)實驗方法的改進。4以本實驗為背景，結(jié)合牛頓第二定律，測量

7、兩接觸面間的動摩擦因數(shù)實驗拓展創(chuàng)新 A按照圖示安裝好實驗裝置，掛上砂桶(含少量砂子)。 B調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運動，且通過兩個光電門的時間相等。 C取下細(xì)繩和砂桶，測量砂子和桶的質(zhì)量m，并記下。 D保持長木板的傾角不變，不掛砂桶，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲和乙時顯示的時間。 E重新掛上細(xì)繩和砂桶，改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復(fù)BD步驟。 (1)若砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則步驟D中小車加速下滑時所受合力大小為_。(忽略空氣阻力) (2)用游標(biāo)卡尺測得遮光片寬度d_mm。mg 6.70 D 解題導(dǎo)思：(1)步驟B中，說明小車做什么運動，此時細(xì)繩拉力等于多少？ (2)取下細(xì)繩和砂桶后，小車下滑時的合外力為多少？ (3)如何計算小車通過光電門的速度？類題演練類題演練 2 (1)木板傾斜程度更大時，為了保證L0.6m不變，滑塊下滑到底端B點的位移將_(填“變大”“變小”或“不變”)。 (2)重復(fù)實驗，他們最后作出了如圖乙所示的hv2圖象，圖象與縱軸的交點為0.3，則滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)_。 (3)若所用木板更粗糙一些，重復(fù)上述實驗步驟，得到的圖象的斜率將_(填“增大”“減小”或“不變”)。變大變大 不變不變