第3章 实验4 探究加速度与物体受力、物体质量的关系（课件）-2023高考物理【南方凤凰台】一轮复习导学案（广东）

第三章　牛顿运动定律 实验四　探究加速度与物体受力、物体质量的关系 第1页 高考总复习 一轮复习导学案 · 物理 第三章 牛顿运动定律 夯实双基 打点计时器 定滑轮 刻度尺 控制变量 匀速 接通电源 放开小车 正比 反比 小 平行 悬挂小盘 均匀 远大于 打点计时器 接通电源 放开小车 素养发展 不挂 过大 B 1.6 0.99 B m≪M 0.12 D 丙 C 0.46 取下 距离相等 0.20 m/s2 100 10 小 1.02 0.343 不需要 静止 E Thank you for watching 第1页 高考总复习 一轮复习导学案 · 物理 第三章 牛顿运动定律 基 础 梳 理 1. 实验目的 学会用控制变量法研究物理规律，探究加速度与力、质量的关系．掌握利用图像处理数据的方法． 2. 实验器材 ______________、纸带、复写纸(电火花计时器不用此器材)、小车、一端附有__________的长木板、小盘、夹子、细绳、交流电源、导线、天平、薄木块、砝码、__________. 3. 实验原理 采取____________法，即先控制小车的质量M不变，探究加速度a与力F的关系；再控制小盘和砝码的质量不变，即力F不变，探究加速度a与小车质量M的关系． 4. 实验装置 如图所示． 5. 实验步骤 (1) 用天平测量小盘质量m′和小车质量m. (2) 按照实验装置图把实验器材安装好，但不要把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)． (3) 平衡摩擦力：小车的尾部挂上纸带，纸带穿过打点计时器的限位孔，将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，使小车在不挂小盘和砝码的情况下，使小车________下滑，这样小车所受重力沿木板的分力与小车所受摩擦力平衡．在保证小盘和砝码的质量远小于小车质量的条件下，可以近似认为小盘和砝码的总重力大小等于小车所受的合外力的大小． (4) 小盘通过细绳绕过滑轮系于小车上，先____________后____________，取下纸带编号码． (5) 保持小车质量m不变，改变砝码和小盘的质量m′，重复步骤(4)． (6) 在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a. (7) 描点作图，作a－F图像． (8) 保持砝码和小盘质量m′不变，改变小车质量m，重复步骤(4)和(6)；作a－eq \f(1,m)图像． 6. 实验结论 物体的加速度与合外力成________，与质量成________. 7. 误差分析 (1) 本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要______于小盘和砝码的总重力． (2) 摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板________都会引起误差． 8. 说明 (1) 实验方法：控制变量法． (2) 平衡摩擦力：在平衡摩擦力时，不要____________，但小车应连着纸带且接通电源．用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是________的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡． (3) 不重复平衡摩擦力：平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力． (4) 实验条件：当m__________m′，小盘和砝码的总重力可视为小车受到的拉力． (5) 一先、一后、一按：改变拉力和小车质量后，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． (6) 作图时两轴标度比例要适当．各量应采用国际单位. 实验原理与实验操作 1. 实验原理 本实验利用重物通过细线牵引小车做加速运动的方法研究加速度a与力F、质量M的关系．实验时采用控制变量法，共分两步研究：第一步保持小车的质量M不变，改变砝码质量m的大小，测出小车运动的加速度a，验证a与F的关系；第二步保持m不变，改变M的大小，测出相应的a，验证a与M的关系． 2. 实验操作时的注意事项 (1) 在本实验中，应平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，不要把重物系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，让小车拖着打点的纸带运动． (2) 安装器材时，要调整滑轮的高度，使拴小车的细绳与斜面平行，且连接小车和重物应在平衡摩擦力之后． (3) 改变小车的质量或拉力的大小时，改变量应尽可能大一些，但应满足重物的质量远小于小车的质量．重物的质量不要超过小车和车上砝码总质量的10%. (4) 改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．