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1、牛 頓 運 動 定 律第 三 章實驗四驗證牛頓第二定律 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，222014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 夯 實 基 礎(chǔ)核 心 考 點 分 層 突 破對 應(yīng) 演 練 遷 移 運 用欄 目 導 航 一 、 實 驗 目 的 1學會用控制變量法研究物理規(guī)律 2驗證牛頓第二定律 3掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法知識梳理 夯實基礎(chǔ) 三 、
2、實 驗 器 材打點計時器、紙帶、復寫紙片、小車、一端附有定滑輪的長木板，小盤、砝碼、夾子、細繩、低壓交流電源、導線、天平(帶有一套砝碼)、刻度尺 四 、 實 驗 步 驟 1稱量質(zhì)量用天平測量小盤的質(zhì)量m0和小車的質(zhì)量M0. 2裝器材按照如圖所示裝置把實驗器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細繩系在小車上(即不給小車牽引力) 3平衡摩擦力在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊，反復移動薄木塊的位置，直至小車在斜面上運動時可以保持勻速運動狀態(tài) 4讓小車靠近打點計時器，掛上小盤和砝碼，先接通電源，再讓小車拖著紙帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙帶計算小盤和砝碼的重力，即為小車所受的合外力，由紙帶計算出
3、小車的加速度，并把力和對應(yīng)的加速度填入表1中 5改變小盤內(nèi)砝碼的個數(shù)，重復步驟4，并多做幾次 6保持小盤內(nèi)的砝碼個數(shù)不變，在小車上放上砝碼改變小車的質(zhì)量，讓小車在木板上滑動打出紙帶。計算砝碼和小車的總質(zhì)量M，并由紙帶計算出小車對應(yīng)的加速度，并將所對應(yīng)的質(zhì)量和加速度填入表2中 7改變小車上砝碼的個數(shù)，重復步驟6，并多做幾次表1 2摩擦力平衡不準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、細繩或紙帶不與木板平行等都會引起誤差
4、 注意事項 1平衡摩擦力：在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細繩系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，且要讓小車拖著紙帶勻速運動 2不重復平衡摩擦力：整個實驗平衡了摩擦力后，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 3實驗條件：每條紙帶都必須在滿足小車的質(zhì)量遠大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力 4一先一后一按住：改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點計時器，并應(yīng)先接通電源，后放開小車，且應(yīng)在小車到達定滑輪前按住小車 5作圖：作圖時，兩坐標軸的比例要適當，要使盡可能多的點落在所作直線上，不在直線
5、上的點應(yīng)盡可能對稱地分布在所作直線兩側(cè) 考 點 1 實 驗 原 理 與 實 驗 操 作 例 1(2016江西南昌模擬)某實驗小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系核心考點 分層突破 (1)下列做法正確的是_(選填字母代號) A調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行 B在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上 C實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源 D通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度AD 遠小于 小于 大于 考 點 2 實 驗 原 理 與 數(shù) 據(jù) 處 理 例 2(2016浙江嘉興模擬)某同學設(shè)計了如圖所示的裝置
6、，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù).滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.實驗中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運動，重力加速度g取10 m /s2. 位移 時間 mm 滑塊上 0.23(0.210.25) 嘗 試 解答 _ 考 點 3 實 驗 改 進 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： (1)氣墊導軌替代長木板； (2)光電門替代打點計時器 2實驗方法的改進： (1)用力傳感器或彈簧秤測量對小車的拉力； (2)在驗證a與F的關(guān)系時，
7、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：小車的加速度可以利用傳感器，借助于計算機來處理 例 3(2016河北衡水模擬)某探究學習小組的同學要驗證“牛頓第二定律”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，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. 不需要 5.50 嘗 試 解 答 _ 對應(yīng)演練 遷移運用
高考物理一輪總復習 第三章 牛頓運動定律 實驗4 驗證牛頓第二定律課件
