高考物理第一轮总复习ppt课件实验四.ppt

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1、栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验四探究加速度与力、实验四探究加速度与力、质量的关系质量的关系栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究知识要点归纳知识要点归纳实验实验目的目的1.学会用控制变量法研究物理规律学会用控制变量法研究物理规律.2.探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系.3.掌握灵活运用图像处理问题的方法掌握灵活运用图像处理问题的方法.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演

2、练实验典实验典例探究例探究实验实验原理原理控制控制变变量法量法,即在所研究的即在所研究的问题问题中中,有有两个以上的参量在两个以上的参量在发发生生牵连变牵连变化化时时,可以控制某个或某些量不可以控制某个或某些量不变变,只研究只研究其中两个量之其中两个量之间间的的变变化关系的方法化关系的方法,这这也是物理学中研究也是物理学中研究问题时经问题时经常采用常采用的方法的方法.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究本本实验实验中中,研究的参量研究的参量为为F、m和和a,可可以控制参量以控制参量m一定一定,研究研究F与与a的关系的关

3、系,也可控制参量也可控制参量F一定一定,研究研究m与与a的关的关系系.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验实验器材器材打点计时器、纸带及复写纸、小车、打点计时器、纸带及复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘和砝一端附有定滑轮的长木板、小盘和砝码、细绳、低压交流电源、导线、天码、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺平、刻度尺.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究过程分析导引过程分析导引实验实验步步骤骤图图331栏目栏目导引导引知识要知识

4、要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究1.用天平测量小盘的质量用天平测量小盘的质量m0和小车和小车的质量的质量M0.2.把一端附有滑轮的长木板放在实验把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上桌上,并使滑轮伸出桌面并使滑轮伸出桌面,把打点计时把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端器固定在长木板上远离滑轮的一端,连接好电路连接好电路.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究3.平衡摩擦力平衡摩擦力:小车的尾部挂上纸带小车的尾部挂上纸带,纸带穿过打点计时器的限位孔纸带穿过打点计时器的限

5、位孔,将木将木板无滑轮的一端稍微垫高一些板无滑轮的一端稍微垫高一些,使小使小车在不挂小盘和砝码的情况下车在不挂小盘和砝码的情况下,能沿能沿木板做匀速直线运动木板做匀速直线运动.这样小车所受这样小车所受重力沿木板的分力与小车所受滑动摩重力沿木板的分力与小车所受滑动摩擦力平衡擦力平衡.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究在保证小盘和砝码的质量远小于小车在保证小盘和砝码的质量远小于小车质量的条件下质量的条件下,可以近似认为小盘和可以近似认为小盘和砝码的总重力大小等于小车所受的合砝码的总重力大小等于小车所受的合外力的大小外力的

6、大小.4.把小车停在打点计时器处把小车停在打点计时器处,挂上小挂上小盘和砝码盘和砝码,先接通电源先接通电源,再让小车拖着再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑纸带在木板上匀加速下滑,栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究打出一条纸带打出一条纸带.计算小盘和砝码的重计算小盘和砝码的重力力,即为小车所受的合外力即为小车所受的合外力,由纸带计由纸带计算出小车的加速度算出小车的加速度,并把力和对应的并把力和对应的加速度填入表加速度填入表(一一)中中.5.改变小盘内砝码的个数改变小盘内砝码的个数,重复步骤重复步骤4,并多做几次并多做几

7、次.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究6.保持小盘内的砝码个数不变保持小盘内的砝码个数不变,在小在小车上放上砝码改变小车的质量车上放上砝码改变小车的质量,让小让小车在木板上滑动打出纸带车在木板上滑动打出纸带.计算砝码计算砝码和小车的总质量和小车的总质量M,并由纸带计算出并由纸带计算出小车对应的加速度小车对应的加速度.7.改变小车上砝码的个数改变小车上砝码的个数,重复步骤重复步骤栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究6,并将所对应的质量和加速度填

8、入表并将所对应的质量和加速度填入表(二二)中中.表表(一一)实验实验次数次数加速度加速度a/(ms2)小小车车受力受力F/N1234栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究表表(二二)实验实验次次数数加速度加速度a/(ms2)小小车质车质量量M/kg1234栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究数据处理数据处理栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究2.需要记录各组对应的加速度需

9、要记录各组对应的加速度a与小与小车所受牵引力车所受牵引力F,然后建立直角坐标然后建立直角坐标系系,用纵坐标表示加速度用纵坐标表示加速度a,横坐标表横坐标表示作用力示作用力F,描点画描点画aF图像图像,如果图如果图像是一条过原点的直线像是一条过原点的直线,便证明加速便证明加速度与作用力成正比度与作用力成正比.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究误误差分析差分析1.质量的测量误差、纸带上打点计时质量的测量误差、纸

10、带上打点计时器打点间隔距离的测量误差、拉线或器打点间隔距离的测量误差、拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差纸带不与木板平行等都会造成误差.2.因实验原理不完善造成误差因实验原理不完善造成误差:本实本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力受到的拉力栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究(实际上小车受到的拉力要小于小盘实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力和砝码的总重力),存在系统误差存在系统误差.小小盘和砝码的总质量越接近小车的质盘和砝码的总质量越接近小车的质量量,误差就越大误差

11、就越大;反之反之,小盘和砝码的小盘和砝码的总质量越小于小车的质量总质量越小于小车的质量,误差就越误差就越小小.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究3.平衡摩擦力不准造成误差平衡摩擦力不准造成误差:在平在平衡摩擦力时衡摩擦力时,除了不挂小盘外除了不挂小盘外,其他的其他的都跟正式实验一样都跟正式实验一样(比如要挂好比如要挂好纸带、接通打点计时器纸带、接通打点计时器),匀速运动的匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上各点标志是打点计时器打出的纸带上各点的距离相等的距离相等.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分

12、析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究注意事注意事项项1.在平衡摩擦力时在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘不要把悬挂小盘的细线系在小车上的细线系在小车上,即不要给小车加即不要给小车加任何牵引力任何牵引力,并要让小车拖着打点的并要让小车拖着打点的纸带运动纸带运动.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究2.实验步骤实验步骤2、3不需要重复不需要重复,即整个即整个实验平衡了摩擦力后实验平衡了摩擦力后,不管以后是改不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量和砝码的

13、总质量,都不需要重新平衡都不需要重新平衡摩擦力摩擦力.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究3.每条纸带必须在满足小车与车上所每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出总质量的条件下打出.只有如此只有如此,小盘小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力拉力.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究4.改变拉力和小车质量后改变拉力和小车质量后,每次开始每

14、次开始时小车应尽量靠近打点计时器时小车应尽量靠近打点计时器,并应并应先接通电源先接通电源,再放开小车再放开小车,且应在小车且应在小车到达滑轮前按住小车到达滑轮前按住小车.5.作图像时作图像时,要使尽可能多的点在所要使尽可能多的点在所作直线上作直线上,不在直线上的点应尽可能不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧对称分布在所作直线两侧.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究6.作图时两轴标度比例要选择适当作图时两轴标度比例要选择适当.各量须采用国际单位各量须采用国际单位.这样作图线时这样作图线时,坐标点间距不至于过密坐

15、标点间距不至于过密,误差会小些误差会小些.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究7.为提高测量精度为提高测量精度,应舍掉纸带上开应舍掉纸带上开头比较密集的点头比较密集的点,在后边便于测量的在后边便于测量的地方找一个起点地方找一个起点.可以把每打五次点可以把每打五次点的时间作为时间单位的时间作为时间单位,即从开始点起即从开始点起,每五个点标出一个计数点每五个点标出一个计数点,而相邻计而相邻计数点间的时间间隔为数点间的时间间隔为T0.1 s.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化

16、演练实验典实验典例探究例探究实验典例探究实验典例探究 实验实验操作及操作及误误差分析差分析例例1 在研究加速度与力、在研究加速度与力、质质量的关量的关系系实验实验中中,采用如采用如图图332所示的所示的实实验验装置装置,小小车车及及车车中砝中砝码码的的质质量用量用M表示表示,栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究盘盘及及盘盘中砝中砝码码的的质质量用量用m表示表示,小小车车的加速度可由小的加速度可由小车车后拖后拖动动的的纸带纸带通通过过打点打点计时计时器器(图图中未画出中未画出)打出的点打出的点计计算出算出.图图332栏目

17、栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究(1)当当M与与m的大小关系的大小关系满满足足_时时,才可以才可以认为绳对认为绳对小小车车的拉力大小的拉力大小等于等于盘盘及及盘盘中砝中砝码码的重力的重力.(2)一一组组同学在做同学在做实验时实验时,保持保持盘盘及及盘盘中砝中砝码码的的质质量一定量一定,改改变变小小车车及及车车中中砝砝码码的的质质量量,测测出相出相应应的加速度的加速度,采用采用图图像法像法处处理数据理数据.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究为为

18、了比了比较较容易地确定出加速度容易地确定出加速度a与与质质量量M的关系的关系,应该应该作作a与与_的的图图像像.(3)如图如图333(a)为甲同学根据测量为甲同学根据测量数据作出的数据作出的aF图线图线,说明实验存在说明实验存在的问题是的问题是:_.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究(4)乙、丙同学用同一装置做实验乙、丙同学用同一装置做实验,画画出了各自得到的出了各自得到的aF图线如图图线如图(b)所所示示,两个同学做实验时的哪一个物理两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？量取值不同？_.图图333栏目栏目导引导引

19、知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究(4)乙、丙同学得到的乙、丙同学得到的aF图线的斜图线的斜率不同率不同,说明两个同学做实验时小车说明两个同学做实验时小车及车上砝码的总质量不同及车上砝码的总质量不同.【答案答案】见见解析解析栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实

20、验典实验典例探究例探究 实验实验数据的数据的处处理及理及实验实验结论结论例例2 某某学学习习小小组组的的同同学学在在用用打打点点计计时时器器探探究究物物体体的的加加速速度度与与质质量量之之间间的的关关系系实实验验中中,不不改改变变拉拉力力,只只改改变变物物体体的的质质量量,得得到到了了如如表表所所示示的的几几组组数数据据.其中第其中第3组组数据数据还还未算出加速度未算出加速度,栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究但但对应该组对应该组数据已打出了数据已打出了纸带纸带,如如图图334所示所示,图图中各点中各点为为每打每打5

21、个点个点选选出的出的计计数点数点(两两计计数点数点间还间还有有4个打点个打点未未标标出出).图图334栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究实验实验次数次数123456小小车质车质量量(g)200300400500600 1000小小车车加速加速度度(m/s2)2.00 1.330.79 0.67 0.40小小车质车质量量的倒数的倒数(kg1)5.00 3.33 2.50 2.00 1.67 1.00栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究(1)由纸

22、带上的数据由纸带上的数据,计算出缺少的加计算出缺少的加速度值并填入表中速度值并填入表中(小数点后保留两小数点后保留两位数字位数字);(2)建立合适的坐标系建立合适的坐标系,如图如图335所示所示,将表中各组数据用小黑点描在将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上坐标纸上,并作出平滑的图线并作出平滑的图线;栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究(3)由图像得出的结论是由图像得出的结论是:_.图图335栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究栏目栏目导引导引知

23、识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究(2)描点作图描点作图,如图所示如图所示;图图336栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究【答案答案】(1)0.99(2)见解析见解析(3)见解析见解析栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究创创新新实验实验例例3 (2010高考山东理综卷高考山东理综卷)某同学某同学设计了如图设计了如图337所示的装置来探究所示的装置来探究加速度与力的关系加速度与力的关系.

24、弹簧秤固定在一合弹簧秤固定在一合适的木板上适的木板上,桌面的右边缘固定一支表桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮面光滑的铅笔以代替定滑轮,栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接泉水瓶连接.图图337栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究在桌面上画出两条平行线在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距并测出间距D.开始时将木板置于开始时将木板置于MN处处,现缓慢向瓶

25、中加水现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚直到木板刚刚开始运动为止开始运动为止,记下弹簧秤的示数记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小以此表示滑动摩擦力的大小.再将木再将木板放回原处并按住板放回原处并按住,继续向瓶中加水继续向瓶中加水后后,栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究记下弹簧秤的示数记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板然后释放木板,并用秒表记下木板运动到并用秒表记下木板运动到PQ处的时处的时间间t.(1)木板的加速度可以用木板的加速度可以用d、t表示为表示为a_;为了减小测量加速度的为了减小测量加速度的偶然误差

26、可以采用的方法是偶然误差可以采用的方法是(一种即一种即可可)_.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究(2)改变瓶中水的质量重复实验改变瓶中水的质量重复实验,确定确定加速度加速度a与弹簧秤示数与弹簧秤示数F1的关系的关系.下列下列图像能表示该同学实验结果的是图像能表示该同学实验结果的是_.图图338栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究(3)用加水的方法改变拉力的大小与用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比挂钩码的方法相比,它的优点是它的优点

27、是_.可以改变滑动摩擦力的大小可以改变滑动摩擦力的大小可以更方便地获取多组实验数据可以更方便地获取多组实验数据可以比较精确地测出摩擦力的大小可以比较精确地测出摩擦力的大小可以获得更大的加速度以提高实验可以获得更大的加速度以提高实验精度精度栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究(3)用加水的方法改变拉力

28、的大小与用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码相比挂钩码相比,水的质量可以连续变化水的质量可以连续变化,因而因而F1的大小也可以连续变化的大小也可以连续变化,从而从而比较精确地测出摩擦力的大小和更方比较精确地测出摩擦力的大小和更方便地获取多组实验数据便地获取多组实验数据,故正确答案故正确答案为为和和.栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究知能优化演练知能优化演练栏目栏目导引导引知识要知识要点归纳点归纳过程分过程分析导引析导引知能优知能优化演练化演练实验典实验典例探究例探究本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放