第3章 实验4 验证牛顿运动定律-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套课件（教科版 老教材 老高考）

一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 实验四　验证牛顿运动定律 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 一、实验目的 1．学会用控制变量法研究物理规律。 2．学会灵活运用图像法处理实验数据。 3．探究加速度与力、质量的关系，并验证牛顿第二定律。 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 二、实验原理与要求 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 [解析]　交流电的频率f＝50 Hz，相邻两计数点间还有一个点，则两计数点间的时间间隔是T＝0.04 s，由Δx＝aT2可得小车运动的加速度 a＝ eq \f(（x4＋x5＋x6）－（x1＋x2＋x3）,9T2) ＝ eq \f(（5.69＋6.18＋6.66）－（4.25＋4.73＋5.22）,9×0.042) ×10－2 m/s2 ＝3.0 m/s2。 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 3．实验步骤 (1)测量：用天平测量小盘和砝码的总质量m′和小车的质量m。 (2)安装：按照实验原理图把实验器材安装好，只是不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：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车能匀速下滑。 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 eq \f(mg－（M＋m）a,Mg) 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 [规律方法总结] 1．注意事项 (1)平衡摩擦力：适当垫高木板的右端，使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，但要小车拉着纸带。 (2)实验时要保证小盘和砝码的总质量m′远小于小车的质量m。 (3)不必重复平衡摩擦力。 (4)一先一后：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，后释放小车。 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 2．误差分析 (1)因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力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平行以及描点作图时都会引起误差。 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 [解析]　由牛顿第二定律可知 mg－μMg＝(M＋m)a 解得μ＝ eq \f(mg－（M＋m）a,Mg) 。 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 角度1　实验原理与操作 典例1　在“验证牛顿运动定律”实验中，采用如图所示的装置进行实验。 命题点一　教材原型实验 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 (1)对小车进行“平衡摩擦力”操作时，下列必须进行的是________(填字母序号)。 A．取下沙和沙桶 B．在空沙桶的牵引下，轻推一下小车，小车能做匀速直线运动 C．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时，打点计时器的电源应断开 D．把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度 AD 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 [解析]　平衡摩擦力是使小车所受重力沿木板方向的分力与小车所受摩擦力平衡，故A、D项正确，B项错误；为确定小车是否为匀速运动，需要通过纸带上点迹是否均匀来判断，故C项错误。 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 (2)实验中，已经测出小车的质量为M，沙和沙桶的总质量为m，若要将沙和沙桶的总重力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是________________________________________。 沙和沙桶的总质量远小于小车的质量 [解析]　根据匀变速直线运动规律有2as＝v22－v12＝( eq \f(l,Δt2) )2－( eq \f(l,Δt1) )2，解得a＝ eq \f(（\f(l,Δt2)）2－（\f(l,Δt1)）2,2s) 。 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 BD eq \f(（\f(l,Δt2)）2－（\f(l,Δt1)）2,2s) 一轮 · 物理 实验知识•自主梳理 实验要点•互动探究 课时作业•巩固提升 [解析]　本实验是“验证牛顿运动定律”，所以不能把牛顿第二定律当成已知的公式来使用，故A错误；使用打点计时器