《廣東省河源中學(xué)高中物理 第四章 驗(yàn)證牛頓第二定律課件 粵教版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《廣東省河源中學(xué)高中物理 第四章 驗(yàn)證牛頓第二定律課件 粵教版必修1（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓第二定律驗(yàn)證牛頓第二定律1 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄刻骄縜 a與與F F合合關(guān)系，關(guān)系，a a與與M M關(guān)系關(guān)系. .2 2、實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：控制變變量法 （1 1）保持小車(chē)的質(zhì)量）保持小車(chē)的質(zhì)量M M不變，探究不變，探究a a與力與力F F的關(guān)系，的關(guān)系，（2 2）再保持托盤(pán)和砝碼的質(zhì)量）再保持托盤(pán)和砝碼的質(zhì)量m m不變，改變小車(chē)質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量M M，探究探究a a與與M M的關(guān)系的關(guān)系圖像法處理數(shù)據(jù)：圖像法處理數(shù)據(jù)：F合合3 3實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器，小車(chē)，一端附有滑輪的長(zhǎng)木板，小桶，小車(chē)，一端附有滑輪的長(zhǎng)木板，小桶，細(xì)繩，沙，交流電源，細(xì)繩，沙，交
2、流電源，天平，刻度尺，砝碼，砝碼Tf F合合=T-f注意：每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，無(wú)需重新平衡摩擦力每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，無(wú)需重新平衡摩擦力4 4、平衡摩擦力、平衡摩擦力1）在長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端下墊一塊薄木板）在長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端下墊一塊薄木板2）輕推小車(chē)，反復(fù)移動(dòng)薄木板位置，）輕推小車(chē)，反復(fù)移動(dòng)薄木板位置，直直至不掛托盤(pán)盤(pán)的小車(chē)剛車(chē)剛好在斜面上保持勻速運(yùn)動(dòng)為動(dòng)為止.（打出一條分布均勻的紙帶紙帶）1)1)用天平測(cè)出小車(chē)和托盤(pán)的質(zhì)量用天平測(cè)出小車(chē)和托盤(pán)的質(zhì)量 M M 和和 m m0 02) 2) 按圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，并按圖把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，并平衡好摩擦力3) 3) 懸掛裝有適量砝碼的砝碼盤(pán)懸掛裝
3、有適量砝碼的砝碼盤(pán). . 先接通電電源，再釋釋放小車(chē)車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，取打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，取下紙帶。下紙帶。5 5、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)步驟4) 4) 保持小車(chē)質(zhì)量保持小車(chē)質(zhì)量M M不變，改變托盤(pán)中砝碼的質(zhì)量不變，改變托盤(pán)中砝碼的質(zhì)量m m，即改變小車(chē)所受牽引力即改變小車(chē)所受牽引力F F，重復(fù)步驟，重復(fù)步驟3 35 5、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)步驟5 5）保持砝碼和托盤(pán)總質(zhì)量）保持砝碼和托盤(pán)總質(zhì)量m m不變，在小車(chē)上加砝碼，不變，在小車(chē)上加砝碼，即改變小車(chē)即改變小車(chē)M M，重復(fù)步驟，重復(fù)步驟3 36 6）選取幾條理想的紙）選取幾條理想的紙帶，分別計(jì)算出各紙帶，分別計(jì)算出各紙
4、帶對(duì)應(yīng)的加速度帶對(duì)應(yīng)的加速度. . 根根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫(huà)出aF，a-1/M圖圖像.T = F合合加速度：加速度：F合合=T當(dāng)當(dāng) Mm 時(shí)，時(shí)，可近似認(rèn)為小車(chē)所受的拉力可近似認(rèn)為小車(chē)所受的拉力 Tmg，即小車(chē)所受的合外力即小車(chē)所受的合外力 F合合mg.6 6、注意事項(xiàng)、注意事項(xiàng)1)1)平衡摩擦力：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)首要工作。不要懸懸掛小桶，但小，但小車(chē)應(yīng)連著紙帶且接通電源車(chē)應(yīng)連著紙帶且接通電源衡了平摩擦力后，不需再重新平衡摩擦力2 2)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)條件：M(車(chē)車(chē))m(托盤(pán)盤(pán)和砝碼碼)，托盤(pán)和砝碼的托盤(pán)和砝碼的總重力才可視為小車(chē)受到的拉力，即對(duì)車(chē)總重力才可視為小車(chē)受到的拉力，即對(duì)車(chē)F合=mg3)3)一
5、先一后：每次開(kāi)始時(shí)，每次開(kāi)始時(shí)，細(xì)線細(xì)線要與與木板平行，小車(chē)車(chē)應(yīng)應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器，并，并先接通電電源，后釋釋放小車(chē)車(chē)4)4)作圖圖：作圖時(shí)兩軸作圖時(shí)兩軸標(biāo)標(biāo)度比例要適當(dāng)各量須采用國(guó)各量須采用國(guó)際單位且際單位且作a-F圖圖像和a-1/M圖圖像例1：如下圖所示為某同學(xué)所安裝的如下圖所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定驗(yàn)證牛頓第二定律律”的實(shí)驗(yàn)裝置，在圖示狀態(tài)下，開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置，在圖示狀態(tài)下，開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)有裝置和操作中的主要錯(cuò)誤是：（至少三項(xiàng)）有裝置和操作中的主要錯(cuò)誤是：（至少三項(xiàng)）_未平衡摩擦力未平衡摩擦力 使用直流電源使用直流電源牽引小車(chē)的細(xì)線不與木板平行牽引小車(chē)的細(xì)
6、線不與木板平行 開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車(chē)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車(chē)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)例2：驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中說(shuō)法正確的是驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中說(shuō)法正確的是( () )A.A.平衡摩擦力時(shí)，重物應(yīng)用細(xì)線通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上平衡摩擦力時(shí)，重物應(yīng)用細(xì)線通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上B.B.實(shí)驗(yàn)中始終保持小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)中始終保持小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量C.C.實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中若若用縱坐標(biāo)表示加速度，用橫坐標(biāo)表示小車(chē)和用縱坐標(biāo)表示加速度，用橫坐標(biāo)表示小車(chē)和車(chē)內(nèi)砝碼的總質(zhì)量，描出相應(yīng)的點(diǎn)在一條直線上時(shí)，車(chē)內(nèi)砝碼的總質(zhì)量，描出相應(yīng)的點(diǎn)在一條直線上時(shí)，即可證明加速度與質(zhì)量成反比即可證明加速度與質(zhì)量成反
7、比D.D.平衡摩擦力時(shí)，小車(chē)后面的紙帶必須連好，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)平衡摩擦力時(shí)，小車(chē)后面的紙帶必須連好，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過(guò)程中紙帶也要受到阻力過(guò)程中紙帶也要受到阻力7 7、圖像分析、圖像分析彎曲原因：不滿滿足M m 未平衡摩擦力未平衡摩擦力或傾角過(guò)小或傾角過(guò)?。ㄈ纾何慈∠拢ㄈ纾何慈∠律惩埃┥惩埃┢胶饽Σ亮A平衡摩擦力傾角過(guò)大（如：角過(guò)大（如：未輕推小車(chē)）未輕推小車(chē)）7 7、圖像分析、圖像分析未平衡摩擦力未平衡摩擦力或傾角過(guò)小或傾角過(guò)?。ㄈ纾何慈∠拢ㄈ纾何慈∠律惩埃┥惩埃┘す饧す? 8、用光電門(mén)證、用光電門(mén)證F=ma檔光片通過(guò)過(guò)光電門(mén)電門(mén)時(shí)時(shí)的速度：dvt例3：某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究：某實(shí)驗(yàn)小組利
8、用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受合外力的當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受合外力的關(guān)系。關(guān)系。1)1)已知遮光片的寬度為已知遮光片的寬度為d, ,圖中刻度尺讀出兩個(gè)光電門(mén)中圖中刻度尺讀出兩個(gè)光電門(mén)中心之間的距離為心之間的距離為s，. .該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)通過(guò)光電門(mén)1 1的時(shí)間的時(shí)間t1，遮光條通過(guò)光電門(mén)，遮光條通過(guò)光電門(mén)2 2的時(shí)間的時(shí)間t2，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)1 1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式時(shí)的瞬時(shí)
9、速度的表達(dá)式v1_，滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)，滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2 2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式式v2_，則滑塊的加速度的則滑塊的加速度的表達(dá)式表達(dá)式a_._.( (均用字母表示均用字母表示) )2）改變鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。）改變鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F圖像，如右圖像，如右圖甲。圖甲。A(1)OA段是直線，你可得到的結(jié)論：段是直線，你可得到的結(jié)論：B在實(shí)驗(yàn)誤差允許外圍內(nèi)，在實(shí)驗(yàn)誤差允許外圍內(nèi)，(2)OB段彎曲的原因是：段彎曲的原因是：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受合外力成正比當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受合外力成正比不滿足滑塊的質(zhì)量不滿足滑塊的質(zhì)
10、量M遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m3)3)為減小測(cè)量為減小測(cè)量a a時(shí)的實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的方法是時(shí)的實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的方法是( )( )A A增大兩擋光片寬度增大兩擋光片寬度d dB B減小兩擋光片寬度減小兩擋光片寬度d dC C增大兩擋光片間距增大兩擋光片間距s sD D減小兩擋光片間距減小兩擋光片間距s s例4：在探究物體的加速度在探究物體的加速度a a與物體所受外力與物體所受外力F F、物體、物體質(zhì)量質(zhì)量M M間的關(guān)系時(shí)，采用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置小間的關(guān)系時(shí)，采用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量用車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量用M M表示，盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量表示，盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量用用m
11、 m表示（交流電頻率為表示（交流電頻率為50HZ50HZ）(1)當(dāng)當(dāng)M與與m的大小關(guān)系滿足的大小關(guān)系滿足_時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和砝碼的重力小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和砝碼的重力(2)某一組同學(xué)先保持盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量某一組同學(xué)先保持盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量m一定來(lái)做實(shí)驗(yàn)，其一定來(lái)做實(shí)驗(yàn)，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是具體操作步驟如下，以下做法正確的是_A平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上在小車(chē)上B每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C實(shí)驗(yàn)時(shí)
12、，先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源M m的加速度大小為的加速度大小為_(kāi)m/s_m/s2 2.(.(保留兩位有效數(shù)字保留兩位有效數(shù)字) )3 3）下圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)）下圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)3.24)保持小車(chē)質(zhì)量M不變，改變沙和沙桶質(zhì)量m，有甲、乙位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度 a 隨合力 F 的變化圖線如下圖甲、乙所示其中圖線不通過(guò)原點(diǎn)，甲的主要原因_ _。乙的主要原因 。甲甲平衡摩擦力過(guò)度平衡摩擦力過(guò)度(或斜面傾角過(guò)大或斜面傾角過(guò)大)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠(即斜面傾角過(guò)小即斜面傾角過(guò)小)
廣東省河源中學(xué)高中物理 第四章 驗(yàn)證牛頓第二定律課件 粵教版必修1
