第3章　实验4　探究加速度与物体受力、物体质量的关系-【南方凤凰台】2024高考物理（基础版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

实验四　探究加速度与物体受力、物体质量的关系 第三章 运动和力的关系 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 夯实双基 基 础 梳 理 1. 实验原理 (1) 保持质量不变，探究加速度跟__________的关系． (2) 保持合外力不变，探究加速度与________的关系． 2. 实验器材 小车、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、刻度尺、坐标纸． 合外力 质量 夯实双基 3. 实验过程 (1) 测量：用天平测量槽码的质量m′和小车的质量m. (2) 安装：按照如图所示装置把实验器材安装好，注意不要把悬挂槽码的细绳系在小车上(即不给小车__________)． 牵引力 夯实双基 (3) 补偿阻力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能________下滑． (4) 操作：①槽码通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先____________，后____________，断开电源，取下纸带，编号码． ②保持小车的质量m不变，改变槽码的质量m′，重复步骤①. ③在每条纸带上选取一段比较理想的部分，计算加速度a. ④描点作图，作a－F的图像． 匀速 接通电源 放开小车 夯实双基 夯实双基 5. 注意事项 (1) 开始实验前首先补偿阻力：适当垫高木板不带定滑轮的一端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好补偿________________________.在补偿阻力时，不要把悬挂槽码的细绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动． (2) 实验过程中不用重复补偿阻力． (3) 实验必须保证的条件：____________. (4) 一先一后一按：改变拉力或小车质量后，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． 小车和纸带受到的阻力 m≫m′ 打点计时器 接通电源 释放小车 夯实双基 6. 误差分析 (1) 实验原理不完善：本实验用槽码的总重力m′g代替小车的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于槽码的总重力． (2) 补偿阻力不准确、质量测量不准确、计数点间距离测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差． 夯实双基 素养发展 9 1 教材原型实验 (2023·伍佑中学期初考)“探究加速度与力的关系”的实验装置如图所示，实验中通过传感器将绳中拉力大小的信息以无线方式传输给数据采集系统，用打点计时器打出的纸带求出小车运动的加速度． 1 素养发展 (1) 下列说法中正确的是__________. A. 细线不需要与长木板平行 B. 不需要平衡摩擦力 C. 需要测量砝码和托盘的总质量 D. 实验时应先接通打点计时器的电源后释放小车 【解析】安装实验器材时，细线必须要与木板平行，这样合力方向才沿着小车运动的方向，故A错误；实验中必须平衡摩擦力，重力的分力与摩擦力相互抵消，绳子对小车的拉力就是小车受到的合力，故B错误；由于有力传感器，可直接测得拉力的大小，就不需要测量砝码和托盘的总质量，故C错误；为了充分利用纸带，实验时应先接通打点计时器的电源后释放小车，故D正确． D 素养发展 (2) 实验中得到一条打点清晰的纸带如图所示，取A到G共7个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得AD间距离为x1、AG间距离为x2，则纸带的________ (填“左”或“右”)端与小车相连，小车加速度大小为__________. 左 素养发展 (3) 本实验中，砝码和托盘总质量是否需要远小于小车的质量？请说明理由：________________________________________________. 【解析】由于有力传感器，可直接测得拉力的大小，就不需要满足砝码和托盘总质量远小于小车的质量． 不需要，因为传感器已经直接测出绳对小车的拉力 素养发展 (4) 实验中保持小车质量不变，改变砝码的质量，测出绳中拉力大小F与相应的加速度大小a，作出a－F图像．下列图像中正确的是______. 【解析】保持小车质量不变，改变砝码的质量，则最终小车的加速度与合力成正比关系，故A、B、D错误，C正确． C 素养发展 2 创新拓展实验 素养发展 素养发展 素养发展 为了“验证牛顿第二定律”的正确性采用如图甲所示的实验装置，带滑轮的长木板水平固定，实验过程始终保持跨过小车上的光滑定滑轮的两根细线均与长木板平行，且与拉力传感器相连的细线沿传感器轴线方向． 2 素养发展 (1) 打点计时器使用________(填“交流”或“直流”)电源． 【解析】打点计时器使用的是交流电源． (2) 为了使小车所受的合力