《实验三正文公开课.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验三正文公开课.docx（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2022全品选考复习方案物理浙江省实验三探究加速度与力、质量的关系、实验溯本求源/回顾教材基础达标/一、实验目的1 .学会用 法探究加速度a与力尺质量的关系.2 .掌握利用 处理问题的方法.二、实验原理本实验中，探究加速度a与力尺质量的关系，可以先保持 不变，探究a和的关系,再保持不变，探究a和尸的关系.三、实验器材一端带有定滑轮的长木板、细绳、薄木板、复写纸和纸带、小车、小盘、重物、电磁打点计时器、天平、 祛码、刻度尺、导线.四、实验步骤.用天平测出小车的质量也和盘的质量M把数值记录下来.1 .把实验器材安装好.2 .平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置,直
2、至不挂盘和重物时小车刚好能在长木板 上做匀速直线运动为止.3 .将盘和重物用绕过定滑轮的细绳系在小车上，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.4 .保持小车的质量不变,改变盘中重物的质量，重复步骤4,每次记录必须在相应的纸带上作标记,将记录的数据填写在表格内.5 .建立坐标系，用纵坐标轴表示加速度，横坐标轴表示力，在坐标系中描点，画出相应的图线，探究h与尸的关系.6 .保持盘和重物的质量不变，改变小车的质量（在小车上增、减怯码），探究a与汹的关系.五、特别提示SS3-15小车由静止开始匀加速下滑过程中所受到的合力为.（用此题中所给的物理量符号
3、表示）在该同学的这个验证实验中,（选填需要或不需要）保证小车质量远大于所挂物体的总质量.2 . 2020 浙江十校联考图S3-16甲是某同学在做探究加速度与力、质量的关系实验初始时刻的装置状态图，图乙是该同学得到的一条用打点计时器打下的纸带.甲乙图 S3-16I I I I I I I I I I I 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18写出图甲中错误的地方:.（至少写出两点）图甲中打点计时器应该用以下电源中的（填选项前的字母）.A.交流6 V以下B.交流220 VC.直流6 V以下D.直流220 V为完成探究加速度与力、质量的关系”实验，除了图甲中装置外，还需要用到如
4、图S3T7所示装置中的（填选项 字母）.ARCD图 S3-17该装置还可用于（填选项前的字母）.A.探究小车速度随时间变化的规律实验B.用打点计时器测速度实验C.研究平抛运动的实验D.探究做功与物体速度变化的关系实验图乙是打点计时器打出的点,请读出。点对应的刻度为 cm,打点计时器的频率为50 Hz,打点计时器在打。点时小车的瞬时速度m/s,由此纸带测得小车的加速度为a=m/s2.（后两空结果均保存两位小数）3 .某同学将力传感器固定在车上用于探究加速度与力、质量之间的关系，如图S3-18甲、乙所示.丙图 S3-18以下说法正确的选项是（填选项前的字母）.A.需要用天平测出传感器的质量.需要用
5、到低压交流电源C.实验时不需要平衡摩擦力I）.假设实验中沙桶和沙子的总质量过大，作出的a-9图像可能会发生弯曲以下实验中用到与该实验相同研究方法的有（填选项前的字母）.A.探究单摆周期的影响因素B.探究求合力的方法C.探究做功与速度的变化关系D.探究导体电阻与其影响因素的关系图丙是某同学通过实验得到的一条纸带（交流电频率为50 Hz）,他在纸带上取4 B、C、D、E、F、G共7个计数点（相邻两个计数点之间都还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上.根据纸带中数据可知，打下b点时小车的速度为m/s,小车的加速度为 m/s2.（结果均保存两位有效数字）.在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,
6、某实验小组先用如图S3-19甲所示的实验装置,重物通过细线绕过定滑轮拉小车， 在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固 定在轨道一端，实验中力传感器的拉力为白保持小车包括位移传感器（发射器）的质量不变,改变重物重力重复实验假设干次彳导 到加速度与外力的关系如图乙所示.小车与轨道间的滑动摩擦力Ff=N.从图像中分析，小车包括位移传感器（发射器）的质量为 kg.该实验小组为得到a与6成正比的关系，应将斜面的倾角。调整到tan。=. （g取10 m/s2）位移传感器 位移传感器（接收器）（发射器）小军 /一 h轨靠 力传感器t
7、重物一c图 S3 T9.智能手机中有一个加速度传感器，在软件的驱动下，能够探测手机加速度的实时变化，并以图像形式显示出来.某学生利用如图S3-20甲所示的实验装置来探究当小车及手机总质量材不变的情况下，小车加速度a与拉力b的关系.图S3- 20按照图甲安装好实验装置才巴手机固定在小车上,进行以下实验步骤：A.挂上沙桶，点击手机软件开始按钮，释放小车，待小车停下，点击手机软件停止按钮，读出小车的加速度a；B.调节导轨的倾角，使得轻推小车后，小车能沿着导轨向下匀速运动；C.取下细绳和沙桶，测量沙子和桶的总质量处改变沙子的质量,重新挂上细绳和沙桶，进行屡次实验.正确的实验步骤顺序是某一次实验得到如图
8、乙所示的图像由图像可知，小车在绳子拉力作用下做匀加速运动的加速度为 m/s?油此可以推断出实验桌面距离地面高度至少为 m.（结果保存两位有效数字）以下说法正确的选项是（填选项前的字母）.A.图线中4点表示刚好碰到弹簧，此时速度最大B.图线中3点表示弹力大小刚好等于拉力，加速度为0,此时小车速度最大C.图线中。点表示弹簧压缩量最大，此时加速度最大，速度也最大D.图线中。点对应的弹簧的弹力约为6mg本实验利用盘及盘中重物通过细绳牵引小车使其做加速运动的方法探究加速度d与力尺质量的关系.实验时采用控制变 量法，共分两步研究:第一步，保持小车（含车上的怯码）的质量,不变,改变盘及盘中重物的总质量力的大
9、小，测出相应的a,探究a 与尸的关系;第二步，保持勿不变，改变财的大小，测出小车运动的加速度2探究a与的关系.实验应测量的物理量有： 小车（含车上祛码）的质量杈用天平测出.小车受到的拉力汽拉力近似等于盘和盘中重物的总重力加夙盘和盘中重物的总质量远小于小车和车上祛码的总质量）.考点互动探究/明确考向精讲透练/考点一实验原理与实验操作例1 2020 杭州质检小周用如图S3-1所示的装置进行探究小车加速度与力、质量的关系的实验.5电磁打点 些计时器LOBO瓜祛码和祛玛盘777777/77777/77/777/77/7/7777777/图S3 T图中打点计时器使用的电源应是（填选项前的字母）.A. 2
10、20 V直流电源B. 220 V交流电源C. 6 V以下直流电源D. 6 V以下交流电源在实验前应进行平衡摩擦力”的操作，以下关于平衡摩擦力的操作中做法妥当的是（填选项前的字母）.A.小车尾部不需要安装纸带B.小车尾部需要安装纸带，小车运动过程中不需要开启打点计时器C.小车尾部需要安装纸带，小车运动前需要开启打点计时器D.小车前端不挂细绳E.小车前端需要挂上细绳与祛码盘，但是祛码盘中不加祛码在正确地完成平衡摩擦力的操作后小周进行了加速度与力（把祛码和祛码盘的总重力大小当成细绳对小车的拉力大 小）之间关系的探究彳导到了如图S3-2所示的三条纸带（截取了局部）.纸带上的点迹都是实际直接打出的点,且
11、所用电源频率为50 Hz,那么其中符合本实验要求的纸带是（填序号）;纸带。的夕点对应的小车速度大小为 m/s（保存2位有效数字）.I I I I I I I I I I I I I I I 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22I I I I I I I I I I I I I I I 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22I I I I I I I I I I I I I 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 228 9 10 11 12 13 14 15 16 17
12、 18 19 20 21 22图 S3-2变式题为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图S3-3所示的实验装置,小车总质量用材表示（乙图中也包括小车与力传感器,丙图中包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用勿表示.丙图 S3-3为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，以下说法正确的选项是 （填选项前的字母）.A.三组实验中只有甲的实验需要平衡摩擦力B.三组实验都需要平衡摩擦力C.三组实验中只有甲的实验需要满足所挂钩码的总质量勿远小于小车的总质量”的条件D.三组实验都需要满足所挂钩码的总质量加远小于小车的总质量的条件假设乙、
13、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a,为当地重力加速度, 那么乙、丙两同学实验时所用的小车总质量之比为，乙、丙两同学实验时所用的钩码总质量之比为.要点总结实验操作时的考前须知在本实验中，必须平衡摩擦力，在平衡摩擦力时，不要把盘和重物系在小车上,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.安装器材时，要调整滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行，且连接小车和盘应在平衡摩擦力之后.改变小车的质量或拉力的大小时，改变量应尽可能大一些,但应满足盘和重物的总质量远小于小车和车上祛码的总质量.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
14、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.考点二数据处理与误差分析误差分析质量的测量、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.实验原理不完善引起误差.通过适当调节，使小车所受的阻力可忽略，当小车在重物牵引下做加速运动时，可以得到前消六姆之一德，只有当松/时， M+m M+m 1+77M才可近似认为小车所受的拉力7等于/侬所以本实验存在系统误差.平衡摩擦力不准造成误差.在平衡摩擦力时，除了不挂盘和重物外,其他的都应跟正式实验一样（比方要挂好纸带、接通打点计时器），匀速运动的标志是打 点计时器打出的纸带上相邻各点间的距离相等.例2如图S3司所示为探究加速度与
15、力、质量的关系实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源.在小车质量未知的情况下研究在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系.完成以下实验步骤中的填空:电源内衡小车所受的阻力去掉绳子和吊盘调整木板右端的高度,用手轻拨小车直到打点计时器打出一系列 的点.打点计时器、 I、纸带术板复写纸小吊盘图 S34西住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入祛码.为了保证在改变小车中祛码的质量时,小车所受的拉力近似 不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是.创妾通打点计时器电源，释放小车，获得打点的纸带,在纸带上标出小车中祛码的质量加按住小车，改变小车中祛码的质量,重复步
16、骤.在每条纸带上清晰的局部，每5个间隔标注一个计数点，测量相邻计数点的间距也生、,求出与不同/相对应的加速度a.领祛码的质量，为横坐标A为纵坐标在坐标纸上作出卜/关系图线.根据上述操作完成以下填空:的叶#21234567（Ztt图s3T甲中的数据求得小车加速度的大小a=m/s2（结果保存两位小数）.图乙中直线的斜率为左在纵轴上的截距为人,那么小车受到的拉力为，小车的质量为.（均用k、6表示）变式题2020 宁波十校联考如图S36所示为探究加速度与力、质量的关系实验装置，利用数字化信息系统获得了小车加速度&与钩码的总质量及小车和怯码的总质量对应关系.钩码的总质量为叫小车和怯码的总质量为力重力加速
17、度为g-发射器接收器rn厂0小车一iI亡钩码图 S3-6以下说法正确的选项是（填选项前的字母）.A.每次在小车上加减怯码时，应重新平衡摩擦力B.实验时应先释放小车后翻开数据接收器C.本实验勿?应远小于niD.在用图像探究加速度与质量关系时，应作a图像 m，2实验时，某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得尸咐作出尸图像，他可能作出图S3-7中（选填甲乙或丙）图线.此图线的力夕段明显偏离直线，造成此偏差的主要原因是（填选项前的字母）.图 S3-7A.小车与轨道之间存在摩擦B.轨道保持了水平状态C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大要点总结本实验存在系统误差.细绳的拉力小于盘及盘中重
18、物的总重力，当盘及盘中重物的总质量远小于小车质量时,误差才可以忽略.为减小系统误差,可以在细绳上加上力传感器，这样就可以直接测出细绳的拉力，即小车的合外力.考点三实验创新1.实验器材的改进气垫导轨（不用平衡摩擦力）一长木板（如图S3-8所示）沙桶小车、袪码打点密器气垫导轨fez接交流电源IS S3-8利用光电门测速度（如图S3 F所示）遮光片利用位移传感器测位移（如图S3-10所示）2.数据测量的改进位移传感器（发射器）一产）小车位移传感器（接收器）轨道金钩码图 S3 To过点带加度通打纸求速测定通过的时间，由*（t）1 一|求出加速度2 1 替6小车的加速度由位移传感器及与之相连的 一计算机
19、得到例3 2020 杭州二中模拟在探究物体质量一定时加速度与力的关系的实验中，某兴趣小组对教材介绍的实验方案进行了优化，设计了如图S3-11所示的实验装置，其中为带滑轮的小车的质量，/为沙和沙桶的质量.弹簧测力计Off 片纸巧打电计时器LJ图 S3Tl在平衡摩擦力后，依据优化后的实验方案,实验中（选填一定要或不必要）保证沙和沙桶的质量加远小于小车的质量必该同学在实验中得到如图S3 -12甲所示的一条纸带（每相邻两计数点间还有四个点没有画出）,打点计时器使用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为（结果保存三位有效数字）ni/s：2.00 3.96 6.027.9810.011
20、1.99以弹簧测力计的示数尸为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的尸图像是一条过原点的直线，如图乙所示，假设直线的斜率为k,那么小车的质量为.实验中关于误差分析，以下说法正确的选项是（填选项前的字母）.A.固定在车上的滑轮有摩擦对测量结果有影响B.固定在长木板上的滑轮有摩擦对测量结果有影响C.两个滑轮的摩擦力对测量结果均无影响变式题某同学利用如图S3-13甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量，的对应关系图，如图乙所示.实验中小车（含发射器）的质量为200 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连计算机得到.回答以下问题：根据该同学的结
21、果，小车的加速度与钩码的质量成（选填线性或非线性）关系.由图乙可知,钎/图线不经过原点可能的原因是.假设利用本实验装置来验证在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比的结论，并直接以钩码所受重力密作为小车受到的合外力，那么实验中应采取的改进措施是，钩码的质量应满足的条件是位移传感器（发射器）位移传感器（接收器）小车钩码轨道|a/(m.s-2)6 5 4 -3 -*2：1 050- 100 150 200 250乙图 S3-13/考点研析 通法悟道/课时巩固训练1. 2020 堇口州中学期初在完成课本上探究加速度与力、质量之间的关系的实验后,某同学想方法设计了一个新的实验用于进一步验证上
22、述物理量的关系，具体操作过程如下：A.用天平称出小车质量为沪0. 26 kg,弹簧测力计质量为/肝0. 0465 kg. （g取9. 8 m/s2）B.接通打点计时器电源，让小车从一具有一定倾角的平整斜面上由静止开始加速下滑，用纸带记录下它的运动情况，以便求出它的加速度aC.撤掉打点计时器,在小车尾部用细线与一个弹簧测力计和水桶连接，在水桶中加入适当水量,使轻推小车时，能使其沿斜面向下做匀速直线运动.当小车到达斜面底部静止后，读出此时弹簧测力计的读数D.改变斜面的倾角，重复以上实验几次，通过几组数据来验证三个物理量之间的关系.图 S3 T4请回答以下问题: 下面这条纸带是在某次实验中得到的（每5个点取一个计数点，电源频率为50 Hz）,请你求出此时小车的加速度)1230 lcm2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20