2024版新教材高考物理全程一轮总复习第三章牛顿运动定律实验四探究加速度与物体受力物体质量的关系课件

这是一份2024版新教材高考物理全程一轮总复习第三章牛顿运动定律实验四探究加速度与物体受力物体质量的关系课件，共42页。PPT课件主要包含了必备知识·自主落实，关键能力·精准突破，平衡摩擦力，点迹均匀，答案BD，答案B等内容，欢迎下载使用。
【素养目标】　1.理解实验的原理，明确实验过程并能进行数据处理.2.了解实验的注意事项，会对实验进行误差分析.3.能对实验进行创新改进．
必备知识·自主落实一、基本思路与操作装置图和思路思路：(1)保持小车质量不变→测得不同拉力下小车运动的加速度→分析二者之间的定量关系．(2)保持小车所受的拉力不变→测得不同质量的小车运动的加速度→分析二者的定量关系．
操作要领(1)测量：用天平测出小车和槽码的质量分别为M0、m0，并把数值记录下来．(2)安装实验器材：将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部．(3)平衡摩擦力：用薄垫块将一端垫高，平衡摩擦力(改变小车的质量或槽码的数量，无须重新平衡摩擦力)．(4)悬挂槽码：在细线一端挂上槽码，另一端系在小车前端．(5)收集纸带数据：先开启打点计时器，再释放小车，在纸带上打出一系列点．(6)改变小车受力：保持小车的质量不变，通过增加槽码的数量改变小车受力．(7)改变小车质量：保持槽码的数量(小车所受的拉力)不变，通过增加或减少小车上的砝码的方式，改变小车的质量．
注意事项(1)实验方法：控制变量法．(2)必须使槽码质量远小于小车总质量，其目的是用槽码重力替代小车所受的拉力．(3)平衡摩擦力应注意以下两点：①不系槽码．②连好纸带接通打点计时器，反复调节倾角，纸带上打出的点迹均匀分布时，说明已经平衡了摩擦力．
引起误差的原因(1)质量的测量、纸带上计数点间距离的测量、细绳或纸带不与木板平行等都会造成误差．(2)实验原理不完善引起误差．(3)平衡摩擦力不准确会造成误差．
考点一　教材原型实验例 1 [2023·河北唐山高三模拟]某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”．(1)实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力，该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻推小车，让打点计时器在纸带上打出一系列________的点，说明小车已平衡摩擦力．
解析：若小车做匀速直线运动，此时打点计时器在纸带上打出一系列点迹均匀的点．
(3)下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为xAB＝4.22 cm，xBC＝4.65 cm，xCD＝5.08 cm，xDE＝5.49 cm，xEF＝5.91 cm，xFG＝6.34 cm，已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则纸带上D点的速度vD＝________ m/s，小车的加速度a＝________ m/s2(结果均保留两位有效数字)．(4)若打点计时器实际工作频率是48 Hz，而该同学不知情，则该同学算出来的加速度________真实值(填“大于”“等于”或“小于”)．
针 对 训 练1.[2023·四川成都高三入学考试]如图甲所示是某同学探究“小车加速度与力的关系”的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．
2．[2023·四川成都高三(下)测试]在“探究加速度与力的关系”实验中，某小组设计了如图所示的实验装置．图中上下两层前端固定有光滑滑轮，两相同小车前端各系一条细线，细线跨过定滑轮并挂上一个砝码盘，盘中可放砝码，小车Ⅱ所挂砝码和砝码盘的总质量是小车Ⅰ所挂砝码和砝码盘总质量的两倍，将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力，两小车尾部各系一条细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，按下装置两小车同时立即停止．某次实验时小车Ⅰ的位移为s1，小车Ⅱ的位移为s2.
(1)为了减小实验误差，下列说法正确的是(　　)A．实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力，平衡摩擦力时需要挂上砝码盘和砝码B．实验之前将轨道倾斜来平衡摩擦力，平衡摩擦力时不需要挂上砝码盘和砝码C．砝码盘和砝码的总质量应远大于小车的质量D．砝码盘和砝码的总质量应远小于小车的质量
解析：(1)实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，砝码盘不需要挂上，但小车必须挂上纸带，且纸带穿过打点计时器，将轨道倾斜来平衡摩擦力，故A项错误，B项正确．若要将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合力，绳中拉力约等于砝码和砝码盘的总重力，需满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量，故C项错误，D项正确．
(2)若实验测得小车Ⅱ位移近似是小车Ⅰ位移的两倍，则可得实验结论是：在质量一定的情况下，物体的加速度与所受到的合外力成________(填“正比”或“反比”)．(3)由于实验中将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合外力的大小，因此s1和s2的大小关系是(　　)A．2s1>s2 B．2s1＝s2C．2s1