实验四验证牛顿运动定律-(精选·公开·课件).ppt

菜 单 一轮复习 · 新课标 · 物理 （山东专用） 本小节结束 请按ESC键返回 实验四　验证牛顿运动定律 四、实验步骤 1．用天平测出小车、砝码的质量M和小盘与砝码的总质量m，把数据记录下来． 2．把实验器材安装好，平衡摩擦力． 3．保持小车和砝码的质量不变，改变小盘和砝码的总质量m做5次实验． 4．算出每条纸带对应的加速度的值． 5．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力F，即小盘与砝码的总重力mg，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，作图线． 6．保持小盘和砝码的质量不变，在小车上加砝码，重复上面的实验用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作出图线． 五、实验结论 　加速度与合外力成正比，与质量成反比． 六、注意事项 1．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动． 2．每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小车受到的拉力才可视为等于小盘和砝码的总重力． 3．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． 4．作图象时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧． 5．作图时两轴标度比例要选择适当，各量须采用国际单位．这样作图线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些． 七、误差来源 1．测量误差 (1)质量的测量． (2)打点间隔距离的测量． 2．操作误差 (1)拉线或纸带与木板不平行． (2)倾斜角度不当，平衡摩擦力不准． 3．原理误差 本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力(实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力)，存在系统误差． (2012·韶关检测)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图3－4－1甲所示． 实验原理、数据处理 (1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图3－4－1乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字) (2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表： 2.70 2.18 1.66 1.18 0.69 加速度a(m·s－2) 0.980 0.784 0.588 0.392 0.196 砝码盘中砝码总重力F(N) 请根据实验数据在图3－4－2中作出a－F的关系图象． (3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点．请说明主要原因． 【解析】　(1)由题意知T＝0.1 s，Δx＝(3.68－3.52)×10－2 m．根据Δx＝aT2，得a＝0.16 m/s2. (2)根据图中数据，合理地设计横纵坐标的刻度值，使图线的倾斜程度不至于太大，也不至于太小，45°左右为宜，由此确定F的范围从0设置到1 N较合适，而a则从0到3 m/s2较合适． (3)与纵坐标相交而不过原点，说明当不挂砝码时，小车仍有加速度，即未计入砝码盘的重力． 【答案】　见解析 (2011·山东高考)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图3－4－3所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．用刻度尺 测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板 处的高度差h和沿斜面运动的位移x.(空气阻 力对本实验的影响可以忽略) 与牛顿第二定律有关的探究实验 (1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________． (2)滑块与斜面间的动摩擦因数为________． (3)以下能引起实验误差的是________． a．滑块的质量 b．当地重力加速度的大小 c．长度测量时的读数误差 d．小球落地和滑块撞击挡板不同时 1．在利用打点计时器和小车做“验证牛顿运动定律”的实验时，下列说法中正确的是(　　) A．平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上 B．连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行 C．平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动 D．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车 【解析