江苏省溧阳市南渡中学2013年高三一轮复习物理学案 牛顿运动定律 实验 验证牛顿第二定律

江苏省溧阳市南渡中学2013年高三一轮复习物理学案 牛顿运动定律 实验 验证牛顿第二定律内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 （总18）一、实验目的1学会用控制变量法研究物理规律2验证牛顿第二定律3掌握利用图象处理数据的方法二、实验原理控制变量法1保持研究对象即小车的质量不变，研究加速度 的关系2保持力 变小车的质量 M，研究加速度 的关系三、实验器材附有定滑轮的长木板；薄木板；小车；细线；小桶及砂；打点计时器；低压交流电源；导线；天平(带一套砝码)；砝码；毫米刻度尺；纸带及复写纸等四、实验步骤 （略）五、注意事项：1一定要做好 的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力 2每条纸带必须在满足小车的质量 小盘和砝码的总质量的条件下打 2、出只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力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 ，再放开 ，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五、实验误差来源及分析1因实验原理不完善引起的误差本实验用砂和砂桶的总重力(m+ M)实际上小车所受的拉力要小于砂和砂桶的总重力 2摩擦力平衡不准确；质量测量不准；记数点间距测量不准；纸带拉线不严格与木板平行【例1】 在做“验证牛顿第二定律实验”时，按实验要求装置好器材后，应按一定的步骤进行实验，下列给出供选择的操作步骤：A. 保持小桶和砂的质量不 3、变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次B. 保持小车质量不变，改变小桶里砂子的质量，测出加速度，重复几次C. 用天平测出小车和小桶的质量D. 在长木板没有滑轮的一端垫上厚度合适的垫木，平衡摩擦力E. 根据测出的数据，分别画出用秒表测出小车运动的时间G. 将装有砂子的小桶用细线通过滑轮系到小车上，接通电源，释放小车，在纸带上打下一系列的点光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，不必要的步骤是 ，正确步骤的合理顺序是 .（填写代表字母）【例 2】在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验课上，有甲、乙、丙、丁四位同学分别根据自己所测得的实验数据，在同一个 aa图所示，试根据此图完成以下各题(1) 4、实验中有两位同学忘记了一重要实验步骤。 此步骤是 ，这两位同学是 ；其余两位同学中对本实验步骤操作恰当的是 ，另一同学的失误是使长木板的倾角 (填“过大”或“过小”)(2)实验中 三位同学所用小车的质量相等，而 同学所用小车的质量 (填“较大”或“较小”)(3)若实验中小车所受到的阻力 满足关系式 甲同学实验中的 甲 与丁同学实验中的 乙 之间的关系为 甲 乙 (填“大于” 、 “小于”或“等于”) 【例 3】某同学设计了一个探究加速度 及质量 （a）为实验装置简图。 (交流电的频率为 50 1)图 (b)为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s 2。 (保留两位有效数字)(2 5、)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量 1数据如下表：请在下图方格坐标纸中画出“图线，间的关系式是。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度 的变化图线如上图所示。 该图线不通过原点，其主要原因是。 三、巩固练习：1 “验证牛顿运动定律”的实验中，以下说法正确的是()A平衡摩擦力时，小盘应用细线通过定滑轮系在小车上B实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于小盘和砝码的质量C实验中如果用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比D平衡摩擦力时，小车后面纸带必须连 6、好，因为运动过程中纸带也要受到阻力2为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验其中 2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过 2光电门时，光束被遮挡的时间 行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为 M，挡光片宽度为 D，光电门间距离为 x，牵引砝码的质量为 1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位。 答：_.(2)若取 M变 m 的值，进行多次实验，以下 m 的取值不合适的一个是_Am5 g Bm15 g Cm40 g Dm400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为 7、_(用 t 2、D、x 表示)2. 某同学设计了一个“探究物体质量一定时，加速度与物体所受合力 验中，变砂和砂桶质量m，分别得到小车加速度与砂和砂桶质量重力加速度m/s 2）光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (ms g) ） 如图丙所示，该同学在第六次实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=s，其中s 1=cm,cm，s 3=6.4 cm，s 4=cm，s 5=cm，s 6=数据表中，第六次实验的小车加速度为 m/s 2.（计算结果 保留两位有效数字）（2） 根据上表数据，为直观反映小车加速度按照图乙方格坐标纸中所选择的单位，描点作图.（3） 根据同学在实验中可能存在的问题是。