验证牛顿第二定律 (共20张PPT).pptVIP

4.3验证牛顿第二定律学习目标：1.学会使用控制变量法，体会该实验的实验原理；2.知道如何测量拉力，如何平衡摩擦力；3.学会使用图像法来分析数据，能根据数据做合理的误差分析；精讲一：实验原理1.物体的加速度a由______和_______决定，决定式：___________；2.探究加速度a与_____及______的关系时，应用的基本方法是_________；3.先控制_______不变，讨论加速度a与_________的关系；再控制_______不变，讨论加速度a与__________的关系．合外力F质量Ma=F/M合外力质量控制变量法质量M合力F合力F质量M精讲二：实验仪器打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码．精讲三：细线上拉力的测量1.若水平长木板光滑，释放勾码，试比较勾码的加速度与小车的加速度大小；aa2.试求细线上的拉力FT与勾码质量m及小车质量M的关系；3.试分析满足什么条件时勾码的重力才近似等于细线的拉力；4.如果在小车前面安装拉力传感器还是否需要满足上述条件才能进行试验？Mmm《M思考：(2)有什么方法可以排除其影响？aa(1)在实际操作中能找到无限光滑的长木板么？mgFNFTf精讲四：平衡摩擦力mgFNfθθ1.利用重力沿斜面向下的分量来平衡摩擦力；2.由mgsinθ=μmgcosθ，可知：μ=tanθ；3.摩擦力只需平衡一次；FT纸带思考：1.在操作实验时，应该将木板的哪一端垫高？mgFNfθθ2.在平衡摩擦力的过程中能否将挂有勾码的细线与小车相连？3.在平衡摩擦力的过程中小车是否有必要连接一条纸带？4.在平衡摩擦力的过程中先接通打点计时器的电源还是先轻推小车？精讲五：实验步骤1.用天平测出小车的质量M；2.安装好实验装置，在小车上装好纸带，纸带另一端穿过计时器限位孔，调整木板倾斜程度，平衡摩擦力；3.控制小车质量不变，用细线将钩码与小车相连（钩码质量远小于小车质量），打开打点计时器，释放小车，测出一组数据，算出纸带加速度；4.改变钩码质量，多测几组数据，做出a-F图象；5.控制钩码质量不变，改变小车质量，再测几组数据，做出图象。M打点计时器可重复点击播放！纸带m“验证牛顿第二定律”实验装置示意图实验原理与基本操作注意事项：1．平衡摩擦力：①将打点计时器固定在被垫高的一端；②小车前不能施加任何牵引力（不能连接细线和勾码）③小车后连接一条纸带④先接通电源再轻推小车。2．不重复平衡摩擦力,拉动小车的细线必须与木板平行。3．实验条件：每条纸带必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．此时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：改变拉力或小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再释放小车,且应在小车到达滑轮前按住小车．5.作图时两轴标度比例要选择适当，各量采用国际单位，要使尽可能多的点在所作直线上，其余点尽可能均匀分布在直线两侧，舍去个别误差较大的点．精讲六：数据处理1.F一定，a与M的关系；a/m·s-21/M（1/kg）0结论：在F一定时，a与M成反比；思考：该图像斜率的物理意义；2.M一定，a与F的关系；a/m·s-2F/N0结论：在M一定时，a与F成正比；思考1：该图像斜率的物理意义；思考2：如图粉颜色图线是由于原因导致的？思考3：如图蓝颜色图线是由于原因导致的？a0F0误差分析1．因实验原理不完善引起误差．本实验实际上小车所受的拉力小于小盘和砝码的总重力，因此为了减小因实验原理不完善而引起的误差，应满足小盘和砝码的总质量远小于小车的质量．规律方法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都会引起误差．1．在利用打点计时器和小车来做“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当堂训练：BCDA．甲未平衡摩擦B．乙平衡摩擦过度C．丙是小车质量太大了D．丁是不满足m?M的条件2.分析正确的是()D3.在“探究加速度与力、质量的关系”的试验中。（1）某小组得到一条打点的纸带，相邻计数点间的时间间隔为T，且间距S1、S2、S3、S4、S5、