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(共44张PPT)
第15讲 探究加速度与物体
受力、物体质量的关系
2024
高考一轮复习
01
复习目标
02
网络构建
03
知识梳理
题型归纳
04
真题感悟
目录
CONTENTS
内容索引
知识考点 考点1：教材原型实验 考点2：创新实验方案
夯基·必备基础知识梳理 知识点：实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析 知识点：实验方案的改进
提升·必考题型归纳 考向1：实验原理与操作 考向1 实验原理的改进
考向2 实验器材的创新
考向2：数据处理与误差分析 考向3 实验思路的创新
考向4 实验目的的创新
复习目标
1、掌握实验的原理，通过采集的数据利用图像，探究加速度与物体受力、物体质量的关系，并会做出必要的误差分析。
2、能够在原型实验基础上，通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。
考情分析
网络构建
01
教材原型实验
PART ONE
夯基·必备基础知识
知识点　实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析
1.实验目的：探究加速度与力、质量的关系。
2.实验器材：
打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码。
夯基·必备基础知识
知识点　实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析
3.实验思路：
(1)控制变量法的应用：
将小车置于水平木板上,通过滑轮与小盘和砝码相连,小车可以在小盘和砝码的牵引下运动。
①保持小车质量不变,研究加速度与力的关系。
②保持小车所受的拉力不变,研究加速度与质量的关系。
夯基·必备基础知识
知识点　实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析
（2）物理量的测量
①用天平测量质量:为了改变小车的质量,可以在小车中增减砝码的数量。
②将打点计时器的纸带连在小车上,根据纸带上打出的点来测量加速度。
③现实中,仅受一个力作用的物体几乎不存在。然而,一个单独的力的作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的。因此,实验中作用力F的含义可以是物体所受的合力。用阻力补偿法确定小车受到的合力——小盘和砝码的牵引力。
夯基·必备基础知识
知识点　实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析
4.进行实验
①称量质量——用天平测量小盘和小车的质量。
②安装器材——按如图所示装置安装器材(暂时不把悬挂小盘的细绳系在小车上)。
夯基·必备基础知识
知识点　实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析
③阻力补偿法平衡摩擦及其他阻力——在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,反复移动薄木块的位置,直至小车能拉着纸带匀速下滑。此时，不要把悬挂砝码盘的细绳系在小车(木块)上，即不要给小车(木块)加任何牵引力，要让小车(木块)拖着纸带运动。
④测量加速度
1)保持小车的质量不变,打出一条纸带。计算小盘和砝码的重力,由纸带计算出小车的加速度,并填入表中。改变小盘内砝码的个数,并多做几次实验。
2)保持小盘内的砝码个数不变,在小车上放上砝码改变小车的质量,让小车在木板上滑动打出纸带。计算砝码和小车的总质量,并由纸带计算出小车对应的加速度,填入表中。改变小车上砝码的个数,多做几次实验。
夯基·必备基础知识
知识点　实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析
5.数据分析
①利用Δx=aT2及逐差法求a。
②以a为纵坐标，F为横坐标，根据各组数据描点，如果这些点在一条过原点的直线上，说明a与F成正比。
③以a为纵坐标，为横坐标，描点、连线,如果该线为过原点的直线，就能判定a与m成反比。
夯基·必备基础知识
知识点　实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析
6.误差分析
①实验原理不完善:本实验用小盘和砝码的总重力代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。当小车质量M远大于砝码质量m时，砝码的总重力mg才可视为小车(木块)受到的拉力。
②摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差。a F图线将不是一条过原点的直线，而是一条与F轴有交点的倾斜直线。
1．某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
（1）在实验中，下列操作中正确的是________（选填字母代号）；
A．平衡摩擦力前，应将沙桶用细线绕过定滑轮系在木块上
B．平衡摩擦力前，木块后面应固定一条纸带，纸带穿过打点计时器
C．实验时，放开木块后立即接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新平衡摩擦力
提升·必备题型归纳
考向1 实验原理与操作
BD
（2）在探究“在外力一定时，木块的加速度与其质量关系”实验中，每隔4个点取一个计数点，实验获得纸带如图乙所示。则木块运动的加速度a=________m/s2（保留3位有效数字）；实验小组完成实验操作后，用图像法处理数据，获得了________（选填字母代号），得出结论：在外力一定时，木块的加速度与其质量成反比；
提升·必备题型归纳
考向1 实验原理与操作
2.40
C
提升·必备题型归纳
考向1 实验原理与操作
木块质量
提升·必备题型归纳
提升·必备题型归纳
考向2 数据处理与误差分析
B
提升·必备题型归纳
考向2 数据处理与误差分析
0.50
提升·必备题型归纳
考向2 数据处理与误差分析
0.2
提升·必备题型归纳
02
创新实验方案
PART ONE
夯基·必备基础知识
知识点　实验方案的改进
1.实验装置的改进：弹簧测力计测量小车所受的拉力，钩码的质量不需要远小于小车质量，更无需测钩码的质量。
夯基·必备基础知识
知识点　实验方案的改进
2.数据测量的改进：
（1）气垫导轨代替长木板，无须平衡摩擦力。
（2）力传感器测量滑块所受的拉力，钩码的质量不需要远小于滑块质量，更无须测钩码的质量。
（3）用光电门代替打点计时器，遮光条结合光电门测得滑块的末速度，由刻度尺读出遮光条中心初始位置与光电门之间的距离，由运动学公式求出加速度。
3．图甲为“探究加速度与力、质量的关系”实验时的实验方案，图乙是实验测量得到的纸带，其实验操作步骤如下：
①挂上托盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；
③改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到小车加速度a与合外力F的关系。
提升·必备题型归纳
考向1 实验原理的改进
（1）纸带1是步骤①中打出的纸带，由此可以判断___________。
A．调节后木板的倾角过小
B．调节后木板的倾角过大
C．调节后木板的倾角合适
提升·必备题型归纳
考向1 实验原理的改进
C
（2）某次实验结束后，打出的纸带如图乙中纸带2所示，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻计数点之间还有4个点未画出，则在打下D点时小车的速度大小为___________m/s；小车下滑的加速度大小为___________m/s2。（结果均保留2位有效数字）。
提升·必备题型归纳
考向1 实验原理的改进
0.31
0.75
（3）下列有关该实验的说法正确的是___________。
A．实验中需要满足小车质量M远大于托盘和砝码的总质量m
B．实验中在作a-F图像时，把mg作为F值
C．改变砝码质量再次实验时，斜面倾角需要重新进行调整
提升·必备题型归纳
考向1 实验原理的改进
BC
提升·必备题型归纳
2．气垫导轨是力学实验的重要装置之一。如图甲所示，气垫导轨水平放置，绕过定滑轮的细线，一端连接数目不同的同种钩码（图甲中只画出了一个），另一端与滑块（上面有遮光条）连接。由于滑块的速度不太大，因此便于验证规律或者测量物理量。
提升·必备题型归纳
考向2 实验器材的创新
提升·必备题型归纳
考向2 实验器材的创新
（1）某次实验中，用螺旋测微器测量遮光条的宽度，若测量结果如图乙所示，则此次测量螺旋测微器的示数为 mm。
1.195
提升·必备题型归纳
考向2 实验器材的创新
提升·必备题型归纳
提升·必备题型归纳
考向3 实验思路的创新
0.600
3.
提升·必备题型归纳
考向3 实验思路的创新
提升·必备题型归纳
提升·必备题型归纳
考向4 实验目的的创新
提升·必备题型归纳
考向4 实验目的的创新
A
提升·必备题型归纳
PART ONE
真题感悟
真题感悟
真题感悟
B
小车释放点到光电门的距离x
遮光条的宽度d
钩码有向下的加速度，拉力小于重力
大于
真题感悟

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