高中物理人教版 (新课标)必修13 牛顿第二定律教学演示ppt课件

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目标导航1.理解物体的加速度大小与力有关，也与质量有关．2．通过实验探究加速度与力和质量的定量关系，培养动手操作能力．(重点)3．会根据原理去设计实验，处理实验数据,得出结论．
一、实验目的1．学会用控制变量法研究物理规律和灵活运用图像处理物理问题．2．探究加速度与力、质量的关系．
二、实验器材　附有定滑轮的长木板；薄木块；____；细线；小桶及砂；__________;____________；导线；天平(带一套砝码)；砝码；毫米刻度尺；纸带及复写纸等．
三、实验原理1．提出问题根据事实经验，对质量一定的物体，受力越大，其加速度越大，说明物体的加速度与受力有关，而物体受力一定时，质量越小，加速度就越大，说明加速度与______有关．
四、实验方法1．保持研究对象即小车的质量不变，改变砂桶内砂的质量，即改变牵引力，测出小车的对应加速度，用图像法验证加速度是否正比于作用力．2．保持砂桶内砂的_____不变，往小车内加砝码，即改变研究对象的质量，测出小车的对应加速度，用图像法验证加速度是否反比于质量．
五、实验步骤1．用______测出小车和小桶的质量M和m，并把数值记录下来．2．按图安装实验器材，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．
3．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木块并反复移动其位置，直到打点计时器正常工作后，小车在斜面上运动时可以保持_________运动状态为止．4．把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通_____，放开_____，打点计时器在纸带上打出一系列的点，取下纸带，在纸带上标出编号．
5．保持小车的______不变，改变砂的质量，即改变对小车的牵引力，按上面的做法，再做几次实验，在实验中一定要使砂和小桶的质量________小车和砝码的质量和．6．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分,标明计数点，测量计数点间的_____，算出每条纸带上加速度的值．
7．把各次实验中的数据填入表1内，作用力大小等于小桶和砂受的重力mg.用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力F，根据实验数据在坐标平面上描出相应的点，作出a－F图像．表1
要点一　实验数据处理学案导引实验中如何通过数据分析小车的运动加速度及寻找加速度和外力、质量的关系？
2．分析加速度和力的关系：依据前面实验步骤表格1，以加速度a为纵坐标，以外力F为横坐标，作出a－F关系图像，如图所示，由此得出结论．
(2012·龙岩高一检测)某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量之间的关系实验中，不改变拉力，只改变物体的质量，得到了如表所示的几组数据，其中第3组数据还未算出加速度，但对应该组已打出的纸带，如图所示(长度单位：cm)，图中各点为每5个打点选出的计数点(两计数点间还有4个打点未标出)．
(1)请由纸带上的数据，计算出缺少的加速度值并填入表中(小数点后保留两位数)．(2)请在图中建立合适的坐标，将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上，并作出平滑的图线．
(3)由图像得出的结论是：________________________________________________________________________.
(2)描点绘图，如图所示．
【答案】　(1)0.99　(2)见精讲精析　(3)见精讲精析
变式训练1．若测得某一物体的质量m一定时，a与F的关系的有关数据如下表所示：(1)根据表中数据，画出a－F图像．(2)曲线存在截距，其原因是________．
解析：若a与F成正比，则图像是一条直线．同时因实验中不可避免地出现误差(研究误差产生的原因，从而可以减小误差，增大实验的准确性),则在误差范围内图线是一条直线即可,如图所示．
连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据,不予考虑,直线在横轴上存截距的原因是由于平衡摩擦力不足．答案：(1)见解析　(2)平衡摩擦力不足
要点二　实验注意事项及误差分析学案导引1．该实验过程中有哪些需要注意的地方？2．实验有误差，造成误差的原因是什么？
2．误差分析(1)打点计时器工作时，振针对纸带的摩擦力是周期性变化的，所以难以做到Mgsinθ与f平衡，并且小车在砂桶的作用下也不是严格的匀加速运动．(2)砂桶与小车形成连接体，严格讲，拉力F