浙江省高三物理復(fù)習(xí) 第14章 第3講 與力相關(guān)的實驗課件

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1、實驗二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系一、實驗?zāi)康奶骄繌椈傻纳扉L與彈力的關(guān)系二、實驗步驟1將彈簧懸掛在鐵架臺上2測出彈簧的原長3在彈簧下掛鉤碼，依次增加鉤碼的個數(shù)(如圖示)4記錄各次所掛鉤碼的重量和所對應(yīng)的彈簧的長度三、數(shù)據(jù)處理1依次算出彈簧下掛不同鉤碼時，所對應(yīng)的彈簧的伸長量2畫出彈力F隨伸長量x變化的關(guān)系曲線四、結(jié)論彈簧彈力F與伸長量成正比實驗三：探究求合力的方法探究求合力的方法是高中物理新課標(必修1)新增加的探究實驗，目的是用等效的思想(即合力產(chǎn)生的效果與幾個分力產(chǎn)生的效果相同)，來探究幾個力的合成，進而得到平行四邊形定則實驗四：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系一、實驗?zāi)康模候炞C牛頓第二定律，即物

2、體的質(zhì)量一定時，加速度與作用力成正比；作用力一定時，加速度與質(zhì)量成反比.MmmmagTmgMmMmMmTmg ? ?利用沙及沙桶通引小做加速的方法，采用控制量法研究上述系如所示，通適的，使小所受的阻力忽略，和做加速，可以得到 ，可近似小所受的拉力 等二原：于、理過細線牽車運動變兩組關(guān)圖過當調(diào)節(jié)車當運動時當時認為實驗車本實驗第一部分保持小車的質(zhì)量不變，改變m的大小，測出相應(yīng)的a，驗證a與F的關(guān)系；第二部分保持m不變，改變M的大小，測出小車運動的加速度a，驗證a與M的關(guān)系建立坐標系，用縱坐標表示加速度，橫坐標表示力，在坐標系上描點，畫出相應(yīng)的圖線以驗證a與F的關(guān)系在驗證a與M的關(guān)系時，作圖時應(yīng)將橫

3、軸用1/M表示，這樣才能使圖象更直觀一、探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系例1、(2009廣東理科基礎(chǔ)）一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖1431所示下列表述正確的是()Aa的原長比b的長Ba的勁度系數(shù)比b的大Ca的勁度系數(shù)比b的小D測得的彈力與彈簧的長度成正比圖1431解析：圖象中的斜率表示勁度系數(shù)，可知a的勁度系數(shù)比b的大，B正確C錯誤；與l的截距表示原長，則a的原長比b的短，A錯顯然彈力與彈簧長度不成正比，D錯答案為B。變式訓(xùn)練1、某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測彈簧的勁度系數(shù)k.做法是先將待測彈簧的一端固定在

4、鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上當彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數(shù)值記作L0，彈簧下端掛一個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L1；彈簧下端掛兩個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L2掛七個50g的砝碼時，指針指示的刻度數(shù)值記作L7.下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個值，其中有兩個數(shù)值在記錄時有誤，它們的代表符號分別是_和_實驗中，L3和L7兩個值還沒有測定，請你根據(jù)圖1432將這兩個測量值填入記錄表中代表符號L0L1L2L3L4L5L6L7刻度數(shù)值/cm1.703.405.108.6010.312.1圖1432為充分利用測量數(shù)據(jù)

5、，該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差，分別計算出了三個差值：d1L4L06.90cm，d2 L5L16.90cm，d3L6L27.00cm請你給出第四個差值：d4_cm.根據(jù)以上差值，可以求出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長量L、L用d1、d2、d3、d4表示的式子為：L_，代入數(shù)據(jù)解得L_cm.計算彈簧的勁度系數(shù)k_N/m.(g取9.8m/s2)解析：讀數(shù)時應(yīng)估讀一位，所以其中L5、L6兩個數(shù)值在記錄時有誤根據(jù)實驗原理可得后面幾問的結(jié)果L5；L66.85(6.846.86)；14.05(14.0414.06)L7L3；7.20(7.187.22) ；1.7528.00 dddd 12344

6、4二、探究求合力的方法例2、(2010廣東聯(lián)考)在“探究力的平行四邊形定則”的實驗中，用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩另一端系著繩套B、C(用來連接彈簧測力計)其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩在實驗中，如果只將細繩換成橡皮筋，其他步驟沒有改變，那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？答：_.(選填“變”或“不變”)不變本實驗采用的科學(xué)方法是_A理想實驗法 B等效替代法C控制變量法 D建立物理模型法 解析：不變 BB變式訓(xùn)練2、(2009山東卷)某同學(xué)在家中嘗試驗證平行四邊形定則，他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以

7、及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗：將兩條橡皮筋的一端分別掛在墻上的兩個釘子A、B上，另一端與第三條橡皮筋連接，結(jié)點為O，將第三條橡皮筋的另一端通過細繩掛一重物如圖1433所示 圖1433為完成實驗，下述操作中必需的是_a測量細繩的長度b測量橡皮筋的原長c測量懸掛重物后橡皮筋的長度d記錄懸掛重物后結(jié)點O的位置釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗證，可采用的方法是_答案：bcd 更換不同小重物bcd更換不同小重物三、加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系例2、(2010廣州一摸)用如圖1434(甲)所示的實驗裝置來驗證牛頓第二定律，為消除摩擦力的影響，實驗前必須平衡摩擦力(1)某同

8、學(xué)平衡摩擦力時是這樣操作的：將小車靜止地放在水平長木板上，把木板不帶滑輪的一端慢慢墊高，如圖(乙)，直到小車由靜止開始沿木板向下滑動為止請問這位同學(xué)的操作是否正確？如果不正確，應(yīng)當如何進行？圖1424(2)如果這位同學(xué)先如(1)中的操作，然后不斷改變對小車的拉力F，他得到M(小車質(zhì)量)保持不變情況下的aF圖線是下圖中的_(將選項代號的字母填在橫線上)(3)如圖1435所示，打點計時器使用的交流電頻率f50Hz.下圖是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標出寫出用x1、x2、x3、x4以及f來表示小車加速度的計算式：a_.根據(jù) 紙 帶 所 提 供 的 數(shù)

9、據(jù) ， 算 得 小 車 的 加 速 度 大 小 為_m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖1435解析：(1)平衡摩擦力的要點是把有打點計時器的那一端適當抬高，給小車一個初速度，小車能勻速下滑，則小車所受摩擦力和小車的重力沿斜面向下的分力平衡，則小車所受繩子的拉力可認為小車所受的合外力，達到平衡摩擦力的作用故第(1)問的答案應(yīng)為：該同學(xué)的操作不正確，正確的操作應(yīng)該為給小車一個初速度，小車能夠勻速下滑(2)該同學(xué)做實驗時實際上是平衡摩擦力過度，故沒有拉力F之前已經(jīng)有加速度，故C正確 xxxxfa.ma/.,s234122100 0360采用逐差法得算加速度的表式代入據(jù)解得計達數(shù)變式訓(xùn)練3、(2010

10、年中山一模)在探究“牛頓第二定律”時，某小組設(shè)計雙車位移比較法來探究加速度與力的關(guān)系實驗裝置如圖1436所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進行控制(未畫出剎車系統(tǒng))通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大小實驗次數(shù)小車拉力F/N位移x/cm拉力比F甲/F乙位移比x甲/x乙1甲0.122.30.500.51乙0.243.52甲0.229.00.670.67乙0.3 43.03甲0.3 41.00.750.74乙0.4 55.4通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，是因為位移與加速度的關(guān)系式為_已知兩車質(zhì)量均為200g，實驗數(shù)據(jù)如表中所示：分析表中數(shù)據(jù)可得到結(jié)論：_.該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是_為了減小實驗的系統(tǒng)誤差，你認為還可以進行哪些方面的改進？(只需提出一個建議即可)_.xataFxF() 212解析：；在差范小量保持不，由于明；控制同和同停止；整木板平衡摩擦力 或使砝和砝的量小于小的量等 。實驗誤圍內(nèi)當車質(zhì)變時說兩車時運動時調(diào)兩碼盤碼總質(zhì)遠車質(zhì)