高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件

牛頓運動定律第三章實驗四探究加速度與力、質(zhì)量的關系牛頓運動定律第三章實驗四探究加速度與力、質(zhì)量的關系1考綱要求考情分析命題趨勢驗證牛頓第二定律2016·全國卷Ⅲ，232015·全國卷Ⅱ，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”的理解和應用；3.通過圖象分析實驗數(shù)據(jù)及誤差分析考綱要求考情分析命題趨勢驗證牛頓第二定律2016·全國卷Ⅲ，2知識梳理·夯實基礎核心考點·分層突破對應演練·遷移運用欄目導航知識梳理·夯實基礎核心考點·分層突破對應演練·遷移運用欄目導3一、實驗流程知識梳理·夯實基礎一、實驗流程知識梳理·夯實基礎4高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件5二、注意事項1．實驗方法：控制變量法．2．平衡摩擦力：不懸掛小盤，但小車連著紙帶．3．不重復：不重復平衡摩擦力．4．實驗條件：M?m.小盤和砝碼的總重力可視為小車受到的拉力．5．一先一后一按?。合冉油娫?，后放小車，且在小車到達滑輪前按住小球．6．作圖：作圖時兩軸標度比例要適當，各量須采用國際單位．二、注意事項6高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件72．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．高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件8考點1實驗原理與基本操作[例1]圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗裝置示意圖．砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大?。诵目键c·分層突破考點1實驗原理與基本操作核心考點·分層突破9(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項操作是__________.(填正確答案標號)A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．B．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動C．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動B(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先10(2)實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是__________.(選填正確答案標號)A．M＝200g

m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gB．M＝200g

m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M＝400g

m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gD．M＝400g

m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gC(2)實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是___11(3)如圖所示，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)點之間的距離分別為xAB＝4.22cm、xBC＝4.65cm、xCD＝5.08cm、xDE＝5.49cm、xEF＝5.91cm、xFG＝6.34cm.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)解析(1)小車在運動過程中受到重力、支持力、紙帶的拉力、木板對小車的摩擦力和細線拉力的作用．為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合力，應把木板的一端墊起適當?shù)母叨?，以使重力、支持力、紙帶的拉力和摩擦力的合力為零?.42(3)如圖所示，是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、12高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件13考點2實驗原理與數(shù)據(jù)處理[例2]某物理實驗課外小組利用圖甲中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關系．圖甲中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼．本實驗中可用的鉤碼共有N＝5個，每個質(zhì)量均為0.010kg.實驗步驟如下：(1)將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當厚度的小物塊，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑．考點2實驗原理與數(shù)據(jù)處理14(2)將n(依次取n＝1,2,3,4,5)個鉤碼掛在輕繩右端，其余N－n個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行，釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于位移其起始位置的位移s，繪制s－t圖象，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應的加速度a.(3)對應于不同的n的a值見下表．n＝2的s－t圖象如圖乙所示，由圖乙求出此時小車的加速度(保留兩位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表.n12345a/(m·s－2)0.20______0.580.781.000.39(2)將n(依次取n＝1,2,3,4,5)個鉤碼掛在輕繩右端15(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖丙中補齊數(shù)據(jù)點，并作出a－n圖象．從圖象可以看出：當物體質(zhì)量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比．(5)利用a－n圖象求得小車(空載)的質(zhì)量為__________kg.(保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取g＝9.8m/s2)(6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1)，下列說法正確的是________(填入正確選項前的標號)A．a(chǎn)－n圖線不再是直線B．a(chǎn)－n圖線仍是直線，但該直線不過原點C．a(chǎn)－n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大0.44BC(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖丙中補齊數(shù)據(jù)點，并作出a－n圖象．從16高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件17高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件18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)用力傳感器或彈簧測力計測量對小車的拉力；(2)在驗證a與F的關系時，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．考點3實驗改進與創(chuàng)新19[例3](2017·北京朝陽模擬)某探究學習小組的同學要探究加速度與力、質(zhì)量的關系，他們在實驗室組裝了一套如圖甲所示的裝置，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.[例3](2017·北京朝陽模擬)某探究學習小組的同學要探究20(1)該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于車的質(zhì)量？__________.(選填“需要”或“不需要”)(2)實驗需用游標卡尺測量擋光板的寬度d，如圖乙所示，d＝__________mm.不需要5.50(1)該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于車的質(zhì)量？21高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件22再見再見23牛頓運動定律第三章實驗四探究加速度與力、質(zhì)量的關系牛頓運動定律第三章實驗四探究加速度與力、質(zhì)量的關系24考綱要求考情分析命題趨勢驗證牛頓第二定律2016·全國卷Ⅲ，232015·全國卷Ⅱ，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”的理解和應用；3.通過圖象分析實驗數(shù)據(jù)及誤差分析考綱要求考情分析命題趨勢驗證牛頓第二定律2016·全國卷Ⅲ，25知識梳理·夯實基礎核心考點·分層突破對應演練·遷移運用欄目導航知識梳理·夯實基礎核心考點·分層突破對應演練·遷移運用欄目導26一、實驗流程知識梳理·夯實基礎一、實驗流程知識梳理·夯實基礎27高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件28二、注意事項1．實驗方法：控制變量法．2．平衡摩擦力：不懸掛小盤，但小車連著紙帶．3．不重復：不重復平衡摩擦力．4．實驗條件：M?m.小盤和砝碼的總重力可視為小車受到的拉力．5．一先一后一按?。合冉油娫矗蠓判≤?，且在小車到達滑輪前按住小球．6．作圖：作圖時兩軸標度比例要適當，各量須采用國際單位．二、注意事項29高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件302．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．高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件31考點1實驗原理與基本操作[例1]圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗裝置示意圖．砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M.實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小．核心考點·分層突破考點1實驗原理與基本操作核心考點·分層突破32(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行．接下來還需要進行的一項操作是__________.(填正確答案標號)A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動．B．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動C．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動B(1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先33(2)實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是__________.(選填正確答案標號)A．M＝200g

m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gB．M＝200g

m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gC．M＝400g

m＝10g、15g、20g、25g、30g、40gD．M＝400g

m＝20g、40g、60g、80g、100g、120gC(2)實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是___34(3)如圖所示，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)點之間的距離分別為xAB＝4.22cm、xBC＝4.65cm、xCD＝5.08cm、xDE＝5.49cm、xEF＝5.91cm、xFG＝6.34cm.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)解析(1)小車在運動過程中受到重力、支持力、紙帶的拉力、木板對小車的摩擦力和細線拉力的作用．為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合力，應把木板的一端墊起適當?shù)母叨?，以使重力、支持力、紙帶的拉力和摩擦力的合力為零?.42(3)如圖所示，是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、35高考物理一輪復習實驗增分專題4探究加速度與力課件36考點2實驗原理與數(shù)據(jù)處理[例2]某物理實驗課外小組利用圖甲中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關系．圖甲中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼．本實驗中可用的鉤碼共有N＝5個，每個質(zhì)量均為0.010kg.實驗步驟如下：(1)將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當厚度的小物塊，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑．考點2實驗原理與數(shù)據(jù)處理37(2)將n(依次取n＝1,2,3,4,5)個鉤碼掛在輕繩右端，其余N－n個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行，釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于位移其起始位置的位移s，繪制s－t圖象，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應的加速度a.(3)對應于不同的n的a值見下表．n＝2的s－t圖象如圖乙所示，由圖乙求出此時小車的加速度(保留兩位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表.n12345a/(m·s－2)0.20______0.580.781.000.39(2)將n(依次取n＝1,2,3,4,5)個鉤碼掛在輕繩右端38(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖丙中補齊數(shù)據(jù)點，并作出a－n圖象．從圖象可以看出：當物體質(zhì)量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比．(5)利用a－n圖象求得小車(空載)的質(zhì)量為__________kg.(保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取g＝9.8m/s2)(6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1)，下列說法正確的是________(填入正確選項前的標號)A．a(chǎn)－n圖線不再是直線B．a(chǎn)－n圖線仍是直線，但該直線不過原點C．a(chǎn)－n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大0.44BC(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖丙中補齊數(shù)據(jù)點，并作出a－n圖象．從39高考物理一輪復習實驗增分專