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1、实验实验4 验证牛顿运动定律验证牛顿运动定律栏栏 目目 导导 航航123抓知识点抓重难点课时跟踪检测抓知识点抓知识点 用心研读用心研读 领悟细微深处领悟细微深处1实验原理与操作实验原理与操作数据处理与分析数据处理与分析 注意事项注意事项1平衡摩擦力平衡摩擦力在在平平衡衡摩摩擦擦力力时时，不不要要把把悬悬挂挂小小盘盘的的细细绳绳系系在在小小车车上上，即即不不要要给给小小车车加加任任何何牵牵引力，且要让小车拖着纸带匀速运动引力，且要让小车拖着纸带匀速运动2不重复平衡摩擦力不重复平衡摩擦力3实验条件实验条件每每条条纸纸带带都都必必须须在在满满足足小小车车的的质质量量远远大大于于小小盘盘和和砝砝码码的
2、的总总质质量量的的条条件件下下打打出出只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力4一先一后一按住一先一后一按住改改变变拉拉力力和和小小车车质质量量后后，每每次次开开始始时时小小车车应应尽尽量量靠靠近近打打点点计计时时器器，并并应应先先接接通通电源，再放开小车，且应在小车到达定滑轮前按住小车电源，再放开小车，且应在小车到达定滑轮前按住小车5作图作图作作图图时时，两两坐坐标标轴轴的的比比例例要要适适当当，要要使使尽尽可可能能多多的的点点落落在在所所作作直直线线上上，不不在在直直线上的点应尽可能对称地分布在所作直线两侧线上的点应尽可能对称地分
3、布在所作直线两侧抓重难点抓重难点 动手演练动手演练 掌握提分技巧掌握提分技巧2重难点重难点 1实验原理与基本操作实验原理与基本操作 在在“探探究究加加速速度度和和力力，质质量量的的关关系系”实实验验中中，采采用用如如图图所所示示的的装装置置图图进进行实验：行实验：(1)实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是_.(2)实实验验中中，已已经经测测出出小小车车的的质质量量为为M，砝砝码码(包包括括砝砝码码盘盘)的的总总质质量量为为m，若若要要将砝码将砝码(包括砝码盘包括砝码盘)的总重力大小作为小车所受拉力的总重力大小作为小车所受拉力F的大小，
4、这样做的前提条件是的大小，这样做的前提条件是_.例例 1(3)本本实实验验的的目目的的是是：探探究究加加速速度度和和力力、质质量量的的关关系系，所所以以不不能能把把牛牛顿顿第第二二定定律律当当成成已已知知的的公公式式来来使使用用，故故A错错误误；使使用用打打点点计计时时器器时时，都都应应该该先先接接通通电电源源，后后释释放放纸纸带带，故故B正正确确；平平衡衡摩摩擦擦力力后后tan，与与重重物物的的质质量量无无关关，所所以以不不用用再再次次平平衡衡摩摩擦力，故擦力，故C错误；本实验采用控制变量法，故错误；本实验采用控制变量法，故D正确正确【答案答案】(1)平衡摩擦力平衡摩擦力(2)mM(3)BD
5、在在“探探究究加加速速度度与与力力、质质量量的的关关系系”时时采采用用如如图图所所示示的的实实验装置，小车及车中砝码质量为验装置，小车及车中砝码质量为M，砂桶及砂的质量为，砂桶及砂的质量为m.(1)若若已已平平衡衡摩摩擦擦力力，在在小小车车做做匀匀加加速速直直线线运运动动过过程程中中，绳绳的的张张力力大大小小FT_，当当M与与m的的大大小小满满足足_时时，才才可可认认为为绳绳子子对对小小车车的的拉拉力力大大小小等等于于砂砂和砂桶的重力和砂桶的重力跟踪训练跟踪训练 1重难点重难点 2数据处理及误差分析数据处理及误差分析 一一小小组组的的同同学学用用如如图图所所示示装装置置做做“探探究究物物体体质
6、质量量一一定定时时，加加速速度度与与力力的的关系关系”的实验的实验例例 2(1)下列说法正确的有下列说法正确的有()A平平衡衡摩摩擦擦力力时时，用用细细线线一一端端挂挂空空砝砝码码盘盘，另另一一端端与与小小车车相相连连，将将木木板板适适当当倾倾斜，使小车在木板上近似做匀速直线运动斜，使小车在木板上近似做匀速直线运动B每次改变砝码及砝码盘总质量之后，应重新平衡摩擦力每次改变砝码及砝码盘总质量之后，应重新平衡摩擦力C应让砝码及砝码盘总质量远大于小车及里面钩码的总质量应让砝码及砝码盘总质量远大于小车及里面钩码的总质量D砝砝码码及及砝砝码码盘盘总总质质量量远远小小于于小小车车及及里里面面钩钩码码总总质
7、质量量时时，可可以以近近似似认认为为小小车车受受到的拉力等于砝码及砝码盘的重力到的拉力等于砝码及砝码盘的重力(2)下下图图甲甲为为实实验验中中按按规规范范操操作作打打出出的的一一条条纸纸带带的的一一部部分分从从比比较较清清晰晰的的点点迹迹起起，在在纸纸带带上上标标出出了了连连续续的的5个个计计数数点点A、B、C、D、E，相相邻邻两两计计数数点点之之间间都都有有4个个计计时时点点没没有有标标出出，用用刻刻度度尺尺分分别别测测量量出出A点点到到B、C、D、E的的距距离离如如下下图图甲甲所所示示，已已知知打打点点计计时时器器接接在在频频率率为为50 Hz的的交交流流电电源源上上，则则此此次次实实验验
8、中中小小车车运运动动加加速速度度的的测测量量值值a_m/s2.(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字)(3)某某同同学学平平衡衡摩摩擦擦力力后后，改改变变砝砝码码盘盘中中砝砝码码的的质质量量，分分别别测测量量出出小小车车的的加加速速度度a.以以砝砝码码盘盘及及砝砝码码的的重重力力F为为横横坐坐标标，以以小小车车的的加加速速度度a为为纵纵坐坐标标，得得到到如如图图乙乙所所示示的的aF图线，则图线不通过坐标原点的主要原因是图线，则图线不通过坐标原点的主要原因是_【解解析析】(1)平平衡衡摩摩擦擦力力时时，应应将将细细线线从从小小车车上上取取下下，轻轻轻轻推推动动小小车车，使使小小车车沿沿木木板
9、板运运动动，通通过过打打点点计计时时器器打打出出来来的的纸纸带带判判断断小小车车是是否否匀匀速速运运动动，A错错误误；每每次次改改变变砝砝码码及及砝砝码码盘盘总总质质量量之之后后，不不需需要要重重新新平平衡衡摩摩擦擦力力，B错错误误；砝砝码码及及砝砝码码盘盘总总质质量量远远小小于于小小车车及及里里面面钩钩码码的的总总质质量量时时，可可以以近近似似认认为为小小车车受受到到的的拉拉力力等等于于砝砝码码及及砝砝码码盘的重力，盘的重力，C错误，错误，D正确正确【答案答案】(1)D(2)1.2(3)平衡摩擦力过度平衡摩擦力过度 如如下下图图所所示示为为某某同同学学探探究究加加速速度度与与力力和和质质量量
10、关关系系的的实实验验装装置置，两两个个相相同同质质量量的的小小车车放放在在光光滑滑水水平平板板上上，前前端端各各系系一一条条细细绳绳，绳绳的的一一端端跨跨过过定定滑滑轮轮各各挂挂一一个个小小盘盘，盘盘中中可可放放砝砝码码两两小小车车后后端端各各系系一一条条细细绳绳，一一起起被被夹夹子子夹夹着着使使小小车车静静止止打打开开夹夹子子，两两小小车车同同时时开开始始运运动动；关关上上夹夹子子，两两小小车车同同时时停停下下来来，用用刻刻度尺测出两小车的位移，下表是该同学在几次实验中记录的数据度尺测出两小车的位移，下表是该同学在几次实验中记录的数据跟踪训练跟踪训练 2请回答下述问题：请回答下述问题：(1)
11、在在每每一一次次实实验验中中，甲甲、乙乙两两车车的的位位移移之之比比等等于于_之之比比，请请简简要要说说明明实实验验原理原理_.实验实验次数次数车号车号小车质小车质量量(g)小盘质小盘质量量(g)车中砝码车中砝码质量质量(g)盘中砝码盘中砝码质量质量(g)小车位小车位移移(cm)1甲甲50100015乙乙5010010302甲甲501001027.5乙乙50105010143甲甲50100018乙乙50101010(2)第第一一次次实实验验控控制制了了_不不变变，在在实实验验误误差差允允许许范范围围内内可可得得出出的的结结论论是是_.(3)第第二二次次实实验验控控制制了了_不不变变，在在实实验
12、验误误差差允允许许范范围围内内可可得得出出的的结结论论是是_.(4)第第三三次次实实验验时时，该该同同学学先先测测量量了了甲甲车车的的位位移移，再再根根据据前前两两次次实实验验结结论论，计计算算出出乙乙车车应应该该发发生生的的位位移移，然然后后再再测测量量了了乙乙车车的的位位移移，结结果果他他高高兴兴地地发发现现，理理论论的的预预言与实际符合得相当好请问，他计算出的乙车的位移应该是言与实际符合得相当好请问，他计算出的乙车的位移应该是_答答案案：(1)加加速速度度见见解解析析(2)小小车车质质量量小小车车加加速速度度与与拉拉力力成成正正比比(3)小小车车所受拉力小车加速度与质量成反比所受拉力小车
13、加速度与质量成反比(4)30 cm重难点重难点 3实验的改进与创新实验的改进与创新 2数据测量的改进数据测量的改进3实验的拓展延伸实验的拓展延伸以以“验证牛顿运动定律验证牛顿运动定律”为背景测量物块与木板间的动摩擦因数为背景测量物块与木板间的动摩擦因数某某同同学学利利用用下下图图甲甲所所示示实实验验装装置置及及数数字字化化信信息息系系统统获获得得了了小小车车加加速速度度a与与钩钩码码的的质质量量m的的对对应应关关系系图图，如如图图乙乙所所示示实实验验中中小小车车(含含发发射射器器)的的质质量量为为200 g，实实验验时时选选择择了了不不可可伸伸长长的的轻轻质质细细绳绳和和轻轻定定滑滑轮轮，小小
14、车车的的加加速速度度由由位位移移传传感感器器及及与与之相连的计算机得到回答下列问题：之相连的计算机得到回答下列问题：例例 3(1)根根据据该该同同学学的的结结果果，小小车车的的加加速速度度与与钩钩码码的的质质量量成成_(填填“线线性性”或或“非线性非线性”)关系关系(2)由图乙可知，由图乙可知，am图线不经过原点，可能的原因是图线不经过原点，可能的原因是_(3)若若利利用用本本实实验验装装置置来来验验证证“在在小小车车质质量量不不变变的的情情况况下下，小小车车的的加加速速度度与与作作用用力力成成正正比比”的的结结论论，并并直直接接以以钩钩码码所所受受重重力力mg作作为为小小车车受受到到的的合合
15、外外力力，则则实实验验中中应应采采取取的的改改进进措措施施是是_，钩钩码码的的质质量量应应满满足足的的条条件件是是_【解解析析】(1)把把图图乙乙中中的的点点用用平平滑滑线线连连接接后后，可可以以看看出出，am图图线线是是曲曲线线即即非非线性线性(2)由由图图象象可可知知，小小车车受受到到钩钩码码的的拉拉力力作作用用，但但加加速速度度仍仍为为零零，可可能能的的原原因因是是小小车还受到摩擦力的作用车还受到摩擦力的作用(3)改改进进措措施施：第第一一图图线线不不过过原原点点，要要平平衡衡摩摩擦擦力力，所所以以调调整整轨轨道道的的倾倾斜斜度度；第第二二，要要使使小小车车受受到到合合外外力力等等于于钩
16、钩码码的的重重力力，要要求求钩钩码码质质量量不不能能太太大大，即即远远小小于于小小车车的质量的质量【答答案案】(1)非非线线性性(2)存存在在摩摩擦擦力力(3)调调整整轨轨道道倾倾斜斜度度以以平平衡衡摩摩擦擦力力远远小于小车质量小于小车质量下下图图为为测测量量物物块块与与水水平平桌桌面面之之间间动动摩摩擦擦因因数数的的实实验验装装置置示示意图实验步骤如下：意图实验步骤如下：用用天天平平测测量量物物块块和和遮遮光光片片的的总总质质量量M，重重物物的的质质量量m，用用游游标标卡卡尺尺测测量量遮遮光光片片的宽度的宽度d，用米尺测量两光电门之间的距离，用米尺测量两光电门之间的距离x；调整轻滑轮，使细线水平；调整轻滑轮，使细线水平；跟踪训练跟踪训练 3Thank you for watching
