高中物理人教版(浙江)一轮课件：3.3.1 实验(1)探究加速度与力、质量的关系

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五、数据处理 求加速度:在每条纸带上都选取一段比较理想的部分,按照“研究 匀变速直线运动”实验中求加速度的方法,计算出各条纸带对应的 加速度的值。 六、实验结论 物体的加速度与合外力成正比,与物体的质量成反比。 七、注意事项 1.使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量。 2.平衡摩擦力时不要挂小桶,应连着纸带,且接通电源。判断小车 是否做匀速直线运动可以直接观察,也可以用打点计时器打出的纸 带判定(各点间距离相等)。 3.小车应紧靠打点计时器,先接通电源后再放手。
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基础夯实 一、实验目的 1.学会用控制变量法探究物理规律。 2.探究加速度与力、质量的关系。 二、实验原理 如图所示,让砂桶(里面盛有适量的砂)通过细线牵引小车做加速 运动。 1.保持小车的总质量不变,改变砂桶的质量(改变砂的质量),从而 改变细线对小车的拉力F,测出小车的对应加速度,研究小车的加速 度与拉力的关系。 2.保持砂桶的质量不变,在小车上增减砝码,改变小车的质量,测 出小车对应的加速度,研究小车的加速度与其质量的关系。
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2.如图所示,“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)探究加 速度和力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持小车的总质量 不变, 用钩码所受的重力作为小车所受合外力 ,用DIS测小车的加速 度。
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(2)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示,用该装 置研究小车加速度a与质量m的关系时,下列说法正确的是C 。
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3.平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫小木垫,反复移 动木垫的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状 态。这时,小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车所受的 重力在沿斜面方向的分力平衡。 4.把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,调整定滑轮的高度,使 细线平行于长板。 5.接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列的点。取 下纸带,在纸带上标上号码。小车受的合外力F=(m桶+m砂)g。 6.保持小车的质量不变,改变并测量记录砂的质量,重复步骤5,多 做几次实验,每做一次须在打出的纸带上作出标记。 7.保持砂和小桶质量不变,在小车上加砝码,记录所放砝码的质量。 重复步骤5,多做几次实验。
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考
试 标 准 考试要求 必考 加试
考
试 说 明
1 m
知识内容
不要求运用 a-F 图象和 a图象分析与解决问题。
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八、误差分析 1.偶然误差:质量、纸带上打点计时器打点间隔距离的测量不准 确,细绳或纸带不与木板平行、平衡摩擦力不准确等。 2.系统误差:本实验中用小桶和砂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桶和砂的总重力)。小桶和砂的 总质量越接近小车的质量,误差就越大;反之,小桶和砂的总质量越 小于小车的质量,误差就越小。
A.先释放小车,再接通电源 B.打点计时器接电源直流输出端 C.牵引小车的细绳应与长木板保持平行 D.在增加小车质量的同时,增大木板的倾角
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解析: (1)描绘图象时取坐标单位的时候不能随意,要使得大部分 点落在整个坐标区域中,故A、D错误;描完点后,先大致判断这些点 是不是在一直线上,然后画一直线,让这些点均匀地散落这条直线 的两侧,故B错误,C正确。 (2)实验中应先接通电源,再释放小车,A错;打点计时器应接交流 电源,B错;牵引小车的细绳应与长木板平行,C对;平衡摩擦力后木板 的倾角应保持不变,D错。
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(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得 的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示)。 ①分析此图线的OA段可得出的实验结论是在质量不变的条件下, 加速度与合外力成正比 。 ②此图线的AB段明显偏离直线, 造成此误差的主要原因是C 。 (填下列选项前的字母) A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态 C.所挂钩码的总质量太大
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三、实验器材 打点计时器,纸带及复写纸片,低压交流电源,小车,附有定滑轮的 长木板,薄木垫,小桶,细绳,砂,学生天平(带一套砝码),刻度尺,砝码。 四、实验步骤 1.用天平测出小车和小桶的质量m车和m桶,记录数据,在小车上加 砝码,小桶里放入适量的砂,使小桶和砂的总质量远小于小车和砝 码的总质量,把砝码和砂的质量m砝和m砂记下来。 2.按照上图把实验器材安装好,只是不把悬挂小桶用的细绳系在 车上,即不给小车加牵引力。
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自我诊断 1.(1)如图所示,“探究加速度与力、质量的关系”实验装置示意图。 同一实验小组中的四位同学利用同一条纸带求小车运动的加速度, 分别作出了如下所示的四幅图象,其中最规范的是C 。
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