(配套课件)第三章 实验四 探究加速度与物体受力、物体质量的关系-【高考领航】2024高考物理大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

实验四　探究加速度与物体受力、物体质量的关系 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 一、实验基本技能 1．实验目的 (1)学会用控制变量法研究物理规律。 (2)验证牛顿第二定律。 (3)掌握利用图像处理数据的方法。 2．实验原理 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 3．实验器材 小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、低压交流电源、导线两根、纸带、天平、米尺。 4．实验步骤 (1)测量：用天平测量小盘和砝码的质量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，只是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(即不给小车牵引力)。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 3．误差分析 (1)实验原理不完善：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)阻力补偿不准确、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都会引起误差。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 考点一　教材原型实验(基础考点) 精典题型 深度研析 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 答案：(1)如解析图甲、乙　(2)正比关系　反比关系　(3)0.50 kg　4.00 N 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 2．某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量M的关系”实验。图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细沙的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细沙和小桶的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。 乙 甲 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (1)图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz。根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为________________m/s，小车的加速度大小为________________m/s2。(结果均保留两位有效数字) (2)在“探究加速度a与质量M的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图像(如图丙所示)。请继续帮助该同学作出坐标系中的图像。 　 丙　　　　　　　　　　　丁 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (3)在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。 答：__________________________________________________________。 (4)实验时改变所挂小桶内细沙的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a-F关系图线，如图戊所示。此图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是________________(选填下列选项的序号)。 A.小车与平面轨道之间存在摩擦 B.平面轨道倾斜角度过大 C.所挂小桶及桶内细沙的总质量过大 D.所用小车的质量过大 戊 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 (2)将坐标系中各点连成一条直线，连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称地分布在直线的两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑，连线如图所示。 (3)图线与横轴有截距，说明实验前没有补偿阻力或补偿阻力不足。 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 答案：(1)1.6　3.2　(2)图见解析　(3)实验前没有补偿阻力或补偿阻力不足　(4)C 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 考点二　拓展创新实验(能力考点) 维度1　 实验目的的创新 　(2022·山东卷)在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下： ①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上； ②接通气源，放上滑块，调平气垫导轨； 例 1 1 精典题型 深度研析 实验基础 要点梳理 图甲 ③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00 cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时； 1