《高三物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)四《驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律》課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)四《驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律》課件（29頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律過(guò)程分析導(dǎo)引過(guò)程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律學(xué)會(huì)用控制變量法研究物理規(guī)律2驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律3掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理探究加速度探究加速度a與力與力F及質(zhì)量及質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，應(yīng)用的基本方法是控制變量法，即先控的關(guān)系時(shí)，應(yīng)用的基本方法是控制變量法，即先控制一個(gè)參量制一個(gè)參量小車(chē)的質(zhì)量小車(chē)的質(zhì)量M不變，討論加速度不變，討論加速度a與力

2、與力F的關(guān)系，再控制砝碼和的關(guān)系，再控制砝碼和小盤(pán)的質(zhì)量不變，即力小盤(pán)的質(zhì)量不變，即力F不變，改變小車(chē)質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量M，討論加速度，討論加速度a與與M的關(guān)系的關(guān)系實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙片、小車(chē)、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小盤(pán)、砝碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙片、小車(chē)、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小盤(pán)、砝碼、夾子、細(xì)繩、低壓交流電源、導(dǎo)線、天平夾子、細(xì)繩、低壓交流電源、導(dǎo)線、天平(帶有一套砝碼帶有一套砝碼)、刻度尺、刻度尺過(guò)程分析導(dǎo)引過(guò)程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟1用天平測(cè)量小盤(pán)的質(zhì)量用天平測(cè)量小盤(pán)的質(zhì)量m0和小車(chē)的質(zhì)量和小車(chē)的質(zhì)量M0.2把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌

3、上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路圖圖3413平衡摩擦力：小車(chē)的尾部掛上紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，將木板平衡摩擦力：小車(chē)的尾部掛上紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，將木板無(wú)滑輪的一端稍微墊高一些，使小車(chē)在不掛小盤(pán)和砝碼的情況下，能沿木板做無(wú)滑輪的一端稍微墊高一些，使小車(chē)在不掛小盤(pán)和砝碼的情況下，能沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)這樣小車(chē)所受重力沿木板的分力與小車(chē)所受滑動(dòng)摩擦力平勻速直線運(yùn)動(dòng)這樣小車(chē)所受重力沿木板的分力與小車(chē)所受滑動(dòng)摩擦力平衡在保證小盤(pán)和砝

4、碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件下，可以近似認(rèn)為小盤(pán)和衡在保證小盤(pán)和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的條件下，可以近似認(rèn)為小盤(pán)和砝碼的總重力大小等于小車(chē)所受的合外力的大小砝碼的總重力大小等于小車(chē)所受的合外力的大小4把小車(chē)停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，掛上小盤(pán)和砝碼，先接通電源，再讓小車(chē)拖著紙把小車(chē)停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，掛上小盤(pán)和砝碼，先接通電源，再讓小車(chē)拖著紙帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙帶計(jì)算小盤(pán)和砝碼的重力，即為小車(chē)所帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙帶計(jì)算小盤(pán)和砝碼的重力，即為小車(chē)所受的合外力，由紙帶計(jì)算出小車(chē)的加速度，并把力和對(duì)應(yīng)的加速度記錄在紙帶受的合外力，由紙帶計(jì)算出小車(chē)的加速度，并把力和對(duì)應(yīng)的加速度記錄在紙

5、帶上上(或表格中或表格中)5改變小盤(pán)內(nèi)砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟改變小盤(pán)內(nèi)砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟4，并多做幾次，并多做幾次6保持小盤(pán)內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變，在小車(chē)上放上砝碼改變小車(chē)的質(zhì)量，讓小車(chē)在保持小盤(pán)內(nèi)的砝碼個(gè)數(shù)不變，在小車(chē)上放上砝碼改變小車(chē)的質(zhì)量，讓小車(chē)在木板上滑動(dòng)打出紙帶計(jì)算砝碼和小車(chē)的總質(zhì)量木板上滑動(dòng)打出紙帶計(jì)算砝碼和小車(chē)的總質(zhì)量M，并由紙帶計(jì)算出小車(chē)對(duì)應(yīng)，并由紙帶計(jì)算出小車(chē)對(duì)應(yīng)的加速度的加速度7改變小車(chē)上砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟改變小車(chē)上砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟6，所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和加速度也需記錄，所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和加速度也需記錄二、數(shù)據(jù)處理二、數(shù)據(jù)處理1把小車(chē)在不同力作用下產(chǎn)生的加速度填在下表中：把小車(chē)在不同

6、力作用下產(chǎn)生的加速度填在下表中：實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度加速度a/(ms2)小車(chē)受力小車(chē)受力F/N1234由以上數(shù)據(jù)畫(huà)出它的由以上數(shù)據(jù)畫(huà)出它的aF關(guān)系圖象如圖關(guān)系圖象如圖342所示所示通過(guò)通過(guò)aF關(guān)系圖象，我們可以得出小車(chē)的加速度關(guān)系圖象，我們可以得出小車(chē)的加速度a與力與力F成正比成正比圖圖3422把不同質(zhì)量的小車(chē)在相同力作用下產(chǎn)生的加速度填在下表中：把不同質(zhì)量的小車(chē)在相同力作用下產(chǎn)生的加速度填在下表中：實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速度加速度a/(ms2)小車(chē)質(zhì)量小車(chē)質(zhì)量M/kg1234圖圖343三、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)三、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)1一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是調(diào)出一個(gè)合適的斜面，使小車(chē)的重

7、力一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是調(diào)出一個(gè)合適的斜面，使小車(chē)的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車(chē)受的摩擦阻力在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸沿著斜面方向的分力正好平衡小車(chē)受的摩擦阻力在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛小盤(pán)的細(xì)線系在小車(chē)上，即不要給小車(chē)加任何牽引力，并要讓小車(chē)拖著打點(diǎn)掛小盤(pán)的細(xì)線系在小車(chē)上，即不要給小車(chē)加任何牽引力，并要讓小車(chē)拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動(dòng)的紙帶運(yùn)動(dòng)2實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟2、3不需要重復(fù)，即整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變不需要重復(fù)，即整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量，都不

8、需要重新平衡摩擦力力3每條紙帶必須在滿(mǎn)足小車(chē)與車(chē)上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤(pán)和砝碼的總每條紙帶必須在滿(mǎn)足小車(chē)與車(chē)上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出只有如此，小盤(pán)和砝碼的總重力才可視為小車(chē)受到的拉質(zhì)量的條件下打出只有如此，小盤(pán)和砝碼的總重力才可視為小車(chē)受到的拉力力4改變拉力和小車(chē)質(zhì)量后，每次開(kāi)始時(shí)小車(chē)應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先改變拉力和小車(chē)質(zhì)量后，每次開(kāi)始時(shí)小車(chē)應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，再放開(kāi)小車(chē)，且應(yīng)在小車(chē)到達(dá)滑輪前按住小車(chē)接通電源，再放開(kāi)小車(chē)，且應(yīng)在小車(chē)到達(dá)滑輪前按住小車(chē)5作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可作圖象時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)

9、在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱(chēng)分布在所作直線兩側(cè)能對(duì)稱(chēng)分布在所作直線兩側(cè)6作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比例要選擇適當(dāng)各量須采用國(guó)際單位，這樣作圖線作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比例要選擇適當(dāng)各量須采用國(guó)際單位，這樣作圖線時(shí)，坐標(biāo)點(diǎn)間距不至于過(guò)密，誤差會(huì)小些時(shí)，坐標(biāo)點(diǎn)間距不至于過(guò)密，誤差會(huì)小些7為提高測(cè)量精度，可以采取下列措施：為提高測(cè)量精度，可以采取下列措施：(1)應(yīng)舍掉紙帶上開(kāi)頭比較密集的點(diǎn)，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)起點(diǎn)應(yīng)舍掉紙帶上開(kāi)頭比較密集的點(diǎn)，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)起點(diǎn)(2)可以把每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間單位，即從開(kāi)始點(diǎn)起，每隔四個(gè)點(diǎn)標(biāo)可以把每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間單位，即從開(kāi)始點(diǎn)起，每隔四個(gè)點(diǎn)標(biāo)出

10、一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，而相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為出一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，而相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)0.1秒秒四、誤差分析及實(shí)驗(yàn)改進(jìn)四、誤差分析及實(shí)驗(yàn)改進(jìn)1誤差分析誤差分析(1)質(zhì)量的測(cè)量誤差，紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)間隔距離的測(cè)量誤差，拉線或紙帶質(zhì)量的測(cè)量誤差，紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)間隔距離的測(cè)量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會(huì)造成誤差不與木板平行等都會(huì)造成誤差(2)因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差：本實(shí)驗(yàn)中用小盤(pán)和砝碼的總重力代替小車(chē)受到因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差：本實(shí)驗(yàn)中用小盤(pán)和砝碼的總重力代替小車(chē)受到的拉力的拉力(實(shí)際上小車(chē)受到的拉力要小于小盤(pán)和砝碼的總重力實(shí)際上小車(chē)受到的拉力要小于小盤(pán)和砝碼的總重力)，存在系統(tǒng)誤差，

11、小，存在系統(tǒng)誤差，小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量越接近小車(chē)的質(zhì)量，誤差就越大；反之，小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量越接近小車(chē)的質(zhì)量，誤差就越大；反之，小盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量越小于小車(chē)的質(zhì)量，誤差就越小量越小于小車(chē)的質(zhì)量，誤差就越小(3)平衡摩擦力不準(zhǔn)造成誤差：在平衡摩擦力時(shí)，除了不掛小盤(pán)外，其他的都跟平衡摩擦力不準(zhǔn)造成誤差：在平衡摩擦力時(shí)，除了不掛小盤(pán)外，其他的都跟正式實(shí)驗(yàn)一樣正式實(shí)驗(yàn)一樣(比如要掛好紙帶、接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器比如要掛好紙帶、接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)，勻速運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志是打點(diǎn)計(jì)時(shí)，勻速運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上各點(diǎn)的距離相等器打出的紙帶上各點(diǎn)的距離相等2實(shí)驗(yàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)中可以用氣墊導(dǎo)軌來(lái)代替長(zhǎng)木

12、板，這樣就省去了平衡小車(chē)摩擦力的麻煩，本實(shí)驗(yàn)中可以用氣墊導(dǎo)軌來(lái)代替長(zhǎng)木板，這樣就省去了平衡小車(chē)摩擦力的麻煩，小車(chē)的加速度也可以利用傳感器，借助于計(jì)算機(jī)來(lái)處理小車(chē)的加速度也可以利用傳感器，借助于計(jì)算機(jī)來(lái)處理實(shí)驗(yàn)典例精析實(shí)驗(yàn)典例精析(2009年高考上海卷年高考上海卷)如圖如圖344所示為所示為“用用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)原理和誤差分析實(shí)驗(yàn)原理和誤差分析圖圖344(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持_不變，用鉤碼所受的重力不變，用鉤碼所受的重力作

13、為作為_(kāi)，用，用DIS測(cè)小車(chē)的加速度測(cè)小車(chē)的加速度(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出畫(huà)出aF關(guān)系圖線關(guān)系圖線(如圖如圖345所示所示)圖圖345分析此圖線的分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_.(單選題單選題)此圖線的此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是()A小車(chē)與軌道之間存在摩擦小車(chē)與軌道之間存在摩擦B導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C所掛鉤碼的總質(zhì)量太大所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D所用小車(chē)的質(zhì)量太大所用小車(chē)的質(zhì)量太大

14、【答案答案】(1)小車(chē)的總質(zhì)量小車(chē)的總質(zhì)量(或：小車(chē)的質(zhì)量或：小車(chē)的質(zhì)量)小車(chē)所受外力小車(chē)所受外力(或：外力、合外力或：外力、合外力)(2)在質(zhì)量不變的條件下，加速度與合外力成正比在質(zhì)量不變的條件下，加速度與合外力成正比C(2011年成都模擬年成都模擬)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖346所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究當(dāng)所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理圖圖346(1)由圖由圖346中刻度尺讀出兩個(gè)光電門(mén)中心之間的距離中刻度尺讀出兩個(gè)光電門(mén)中心之間的距離x24cm，由圖，由圖347中游標(biāo)

15、卡尺測(cè)得遮光條的寬度中游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d_cm.該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖從圖346所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間的時(shí)間t1，遮光條通過(guò)光電門(mén)，遮光條通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間的時(shí)間t2，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)1時(shí)的瞬時(shí)速度的時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式表達(dá)式v1_，滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)，滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v2_，則滑塊的加速度的表達(dá)式則滑塊的加速度的表達(dá)式a_.(以上表達(dá)式均用字母表示以上表達(dá)式均用字母表示)圖圖347(2)在本次實(shí)驗(yàn)

16、中，實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)改變滑塊質(zhì)量總共做了在本次實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)改變滑塊質(zhì)量總共做了6組實(shí)驗(yàn)，得到如表所示組實(shí)驗(yàn)，得到如表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)分析表中數(shù)據(jù)后，你得出的結(jié)論是的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)分析表中數(shù)據(jù)后，你得出的結(jié)論是_m(g)a(m/s2)2502.023001.653501.334001.255001.008000.63(3)現(xiàn)需通過(guò)圖象進(jìn)一步驗(yàn)證你的結(jié)論，請(qǐng)利用表格數(shù)據(jù)，在圖現(xiàn)需通過(guò)圖象進(jìn)一步驗(yàn)證你的結(jié)論，請(qǐng)利用表格數(shù)據(jù)，在圖347所示坐標(biāo)所示坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出相應(yīng)圖象系中描點(diǎn)作出相應(yīng)圖象【解析解析】(1)由圖可知：由圖可知：d5mm0.1mm25.2mm0.52cm.圖圖348(2)在合外力不變的情況下，物體運(yùn)動(dòng)的加速度跟物體的質(zhì)量成反比，當(dāng)合外力在合外力不變的情況下，物體運(yùn)動(dòng)的加速度跟物體的質(zhì)量成反比，當(dāng)合外力一定時(shí)，在誤差允許的范圍內(nèi)，物體質(zhì)量和加速度的乘積近似相等一定時(shí)，在誤差允許的范圍內(nèi)，物體質(zhì)量和加速度的乘積近似相等(3)如圖如圖348所示所示知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放謝謝使用謝謝使用