教科版高中物理必修第一册精品课件 第四章 牛顿运动定律 2 探究加速度与力、质量的关系.ppt

学以致用?随堂检测全达标1.在利用打点计时器和小车来做探究加速度与力、质量的关系的实验时,下列说法不正确的是()A.补偿阻力时,应将砝码通过滑轮拴在小车上B.连接砝码和小车的细绳应跟长木板保持平行C.补偿阻力后,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答案A解析选项A中补偿阻力时,不能将砝码拴在小车上,选项A错误;选项B、C、D符合正确的操作方法,选项B、C、D说法正确。2.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,某同学设计了如下图所示的实验装置。其中M为力传感器和小车的质量,m为砝码和砝码盘的质量,力传感器可测出轻绳中的拉力大小,打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。(1)下列实验中的相关操作错误的是。?A.平衡摩擦力时,一定应先将砝码盘用细线绕过滑轮系在小车上B.平衡摩擦力时,小车后面应固定一条纸带,纸带穿过打点计时器C.为减小误差,实验中一定要保证砝码和砝码盘的质量m远小于传感器和小车的质量MD.平衡摩擦力后,进行实验时,滑轮与小车之间的细绳应与木板保持平行E.小车释放前应靠近打点计时器,且先释放小车再接通打点计时器的电源(2)该同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带,如下图所示。图中A、B、C、D、E、F是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间还有四个点没有画出。由图中的数据可知,小车运动的加速度a=m/s2。(结果保留三位有效数字)?解析(1)实验前,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时,不能将砝码盘用细线绕过滑轮系在小车上,故A错误,符合题意;实验时小车与纸带相连,平衡摩擦力时,小车后面应固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,故B正确,不符合题意;本实验中力传感器可以读出轻绳中的拉力大小,故实验中不需要保证砝码和砝码盘的质量m远小于传感器和小车的质量M,故C错误,符合题意;平衡摩擦力后,进行实验时,滑轮与小车之间的细绳应与木板保持平行,故D正确,不符合题意;小车释放前应靠近打点计时器,且先接通打点计时器的电源再释放小车,故E错误,符合题意。(2)相邻计数点间还有四个点没有画出,故相邻计数点间的时间间隔T=0.02×5s=0.1s,则根据匀变速直线运动规律得答案(1)ACE(2)1.50本课结束重难探究?能力素养全提升探究一实验原理与操作[情境探究]在探究加速度与外力间的关系时,得到的图像如图中甲和乙所示,则出现此种现象的原因是什么?要点提示图甲说明平衡摩擦力时,木板倾角过大了,即拉力F=0时,已产生加速度,此加速度是由小车重力的分力形成的。图乙说明平衡摩擦力不够或根本没有平衡摩擦力,因为当拉力增大到一定程度时才产生加速度。[方法突破]实验注意事项1.补偿阻力:在补偿阻力时,不要把悬挂重物的细线系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,且要让小车拖着纸带匀速运动。2.不重复补偿阻力:整个实验补偿阻力后,不管以后是改变砝码总质量还是改变小车总质量,都不需要重新补偿阻力。3.实验条件:每条纸带都必须在满足小车的质量远大于托盘和砝码的总质量的条件下打出。只有如此,托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: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,且应在小车到达定滑轮前按住小车。5.作图:作图时,两坐标轴的比例要适当,要使尽可能多的点落在所作直线上,不在直线上的点应尽可能对称地分布在所作直线两侧。离直线较远的点是错误数据,应舍去不予考虑。要点笔记实验操作过程中,可以用气垫导轨替代长木板,就不用补偿阻力,可以利用传感器测量作用在小车上的力,避免对砝码质量的限制。[应用体验]典例1在研究作用力F一定时,小车的加速度a与小车质量m的关系的实验中,某同学安装的实验装置和设计的实验步骤如下:A.用天平称出小车和砝码的质量B.按图安装好实验器材C.把轻绳系在小车上并绕过滑轮悬挂砝码D.将打点计时器接在6V电压的蓄电池上,接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量E.保持砝码的质量不变,改变小车的质量m,重复上述实验F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值G.作a-m关系图像,并由图像确定a与m的关系(1)请改正实验装置图中的错误。①打点计时器位置;?②小车位置;?③滑轮位置。?(2)该同学漏掉的重要实验步骤是,该步骤应排在步骤之后。(3)在上述步骤中,有错误的是步骤,应把改为。?(4)在上述步骤中,处理不恰当的是步骤