高考物理复习课件

5．保持小车的质量不变，改变沙桶中的沙的多少，重复 步骤 4，每次记录必须在相应的纸带上做上标记，将记录的数 据填写在表格内．
6．建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力， 在坐标系中描点，画出相应的图线，探究 a 与 F 的关系．
7．保持沙桶及沙的质量不变，改变小车的质量(在小车上 增减砝码)，重复上述步骤 5、6，探究 a 与 M 的关系.
的关系．实验应测量的物理量：
(1)小车及车上砝码的总质量 M：用天平测出． (2)小车受到的拉力 F：拉力等于沙和小桶的总重力 mg. (3)小车的加速度 a：通过打点计时器打出纸带，由 a＝ a1＋a32＋a3＝x6＋x5＋x49－T2x3－x2－x1计算出．
2．实验操作时的注意事项 (1)在本实验中，必须平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，不要把 重物系在小车上，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)安装器材时，要调整滑轮的高度，使拴小车的细绳与斜面 平行，且连接小车和砝码盘应在平衡摩擦力之后．
图 15－2 ①分析此图线的 OA 段可得出的实验结论是______. ②此图线的 AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因 是________． 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 D．所用小车的质量太大
[答案] (1)小车的总质量(或小车的质量) 小车所受外力 (或外力、合外力) (2)①在质量不变的条件下，加速度与合外力 成正比 ②C
(2)通过例1及变式题让学生掌握本实验的原 理和操作技巧，知道操作过程中的注意事项．
(3)通过例2及变式题让学生掌握应用图象 法处理实验数据．
(4)通过例3及变式题理解同类实验的拓展 与创新．
考点自主梳理 ► 知识点一 实验目的
1．学会用_控__制__变__量___法探究加速度 a 与力 F、质量 M 的 关系．
第三章
牛顿运动定律
第15讲 实验： 验证牛顿第二定律
编读互动
1．本讲重点复习用控制变量法探究小车的加速度
a与合力F、质量M的关系，要让学生理解实验的原理，
掌握实验操作的技巧，教会学生灵活运用图象处理实 验数据的方法．
2．本讲教学可以按下面的思路安排： (1)在复习好实验目的、原理、器材和步骤前提 下，重点要让学生掌握控制变量法的应用、如何平衡 摩擦力、系统误差产生的原因及控制方法、实验数据 的处理方法等，并适当进行一些相关实验的设计和开 放性实验的训练．
► 知识点四 实验步骤
1．用天平测出小车的质量 M 和小桶的质量 m，把数值 记录下来．
2．把实验器材安装好． 3．平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一 块薄木板，反复移动其位置，直至不挂沙桶的小车刚好在斜 面上保持匀速直线运动为止． 4．将沙桶通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使 小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸 带上标上号码．
考向互动探究
► 探究考向一 实验原理与实验操作
1．实验原理 本实验利用沙及小桶通过细线牵引小车做加速运动的方
法研究加速度 a 与力 F、质量 M 的关系．实验时采用控制变 量法，共分两步研究：第一步保持小车的质量不变，改变 m 的大小，测出相应的 a，验证 a 与 F 的关系；第二步保持 m 不变，改变 M 的大小，测出小车运动的加速度 a，验证 a 与 M
[解析] (1)在研究加速度与力的关系时，必须保持小车质量 不变，才能找出二者的关系．(2)①OA 段在实验的允许范围内， 图线是一条直线，因此可得出 a 与 F 成正比的关系．②由实验的 原理 a＝M车m＋钩gm钩＝M车＋F m钩可知，AB 段明显偏离直线是由于没 有满足 M 车≫m 钩造成的．
[点评] 本题主要围绕本实验的基本原理命题，主要涉及 控制变量法的理解和应用、实验误差分析等．控制变量法主 要应用于研究变量较多(三个以上)时的定量分析，最后将两 两得到的定量关系综合到一起即是所研究的规律．在本实验 中，为了抵消摩擦力，通常将长木板的末端抬高，此时绳的
图 15－3
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力 B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过低了 C．实验前乙同学没有平衡摩擦力 D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
例 1 如图 15－1 所示为“用 DIS(位移传感器、数据采 集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．
图 15－1 (1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不 变，用钩码所受的重力作为________，用 DIS 测小车的加速 度.
(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 15－2 所示．
拉力即是小车受到的合外力，则a－F图象将是过原点的直 线．若没有做好平衡摩擦力的工作，则a－F图象将不过原点，
如下面的变式题．
变式题 如图 15－3 所示为“验证牛顿运动定律”时甲、乙 两同学根据实验数据画出的 a－F 图象，直线Ⅰ为甲同学画出的， 直线Ⅱ为乙同学画出的．直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大， 明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种 解释，其中可能正确的是( )
2．掌握灵活运用__图__象____处理问题来自百度文库方法．
► 知识点二 实验原理
本实验中，探究加速度 a 与力 F、质量 M 的关系，可以 先保持___F___不变，研究 a 和 M 的关系，再保持 M 不变，研 究 a 和 F 的关系．
► 知识点三 实验器材
一端有定滑轮的长木板、低__压__交__流__电__源__、复写纸片和纸 带、小车、小盘、电磁打点计时器、天平、砝码、刻度尺、 导线．
(3)改变小车的质量或拉力的大小时，改变量应尽可能大一些， 但应满足砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车和车上砝码的总 质量．砝码盘和盘内砝码的总质量不超过小车和车上砝码总质量的 10%.
(4)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．