2027年高考物理一轮复习 课件 03-第三章 运动和力的关系实验4 探究加速度与力、质量的关系

这是一份2027年高考物理一轮复习 课件 03-第三章 运动和力的关系实验4 探究加速度与力、质量的关系，共31页。PPT课件主要包含了实验目的，实验原理，实验器材，交流电源，实验过程，牵引力，接通电源，放开小车，实验数据处理，误差分析等内容，欢迎下载使用。
第三章 运动和力的关系
实验4 探究加速度与力、质量的关系
探究点一 教材原型实验
探究点二 创新拓展实验
1.学会应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。3.掌握利用图像处理数据的方法。
小车、砝码、小盘、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、__________、导线、纸带、天平、刻度尺。
3. 平衡阻力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块垫木，使小车能______下滑。
1.因实验原理不完善引起误差。本实验用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，由此引起的误差就越小。因此，满足小盘和砝码的总质量远小于小车的质量的目的就是减小因实验原理不完善而引起的误差。
2.平衡阻力不准确造成误差。在平衡阻力时，除了不挂小盘之外，其他均应该与实验测量时的操作一致（比如要挂好纸带、接通打点计时器等），小车匀速运动的标志是打点计时器在纸带上打出的相邻两点间的距离相等。平衡阻力不足或过度都会引起误差。3.质量的测量、纸带上打点计时器打点间隔距离的测量、细绳或纸带不与木板平行等都会引起误差。
1.平衡阻力：在平衡阻力时，不要把悬挂小盘的细绳系在小车上，即不要给小车施加任何牵引力，且要让小车拖着纸带匀速运动。2.不重复平衡阻力：平衡了阻力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车的质量，都不需要重新平衡阻力。3.实验条件：每条纸带都必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出。只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。
4. 一先一后一按住：改变拉力或小车质量后，每次实验开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先__________，后__________，且应在小车到达定滑轮前按住小车。
5.作图：作图时，两坐标轴单位长度的比例要适当，要使尽可能多的点落在所作直线上，不在直线上的点应尽可能均匀分布在所作直线两侧。
例1 （2025·广西卷·12，9分）在用如图甲的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验中：
（1）探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车（含加速度传感器，下同）质量不变，这种实验方法是____________。
[解析] 在研究两个物理量间的关系时，保持其他量不变，该方法为控制变量法。
（2）实验时，调节定滑轮高度，使连接小车的细绳与轨道平面保持______。
[解析] 为了使细绳拉力等于小车所受的合力，需要让连接小车的细绳与轨道平面保持平行。
[答案] 需要; 撤去细绳连接的力传感器和重物，将木板左端用垫块垫起适当高度，使小车能沿木板匀速下滑
[解析] 力传感器上显示的示数为细绳的拉力，由题图乙分析可知，要以该拉力作为小车所受的合力，需要平衡小车所受的阻力，具体操作：撤去细绳连接的力传感器和重物，将木板左端垫起适当的高度，使小车能沿轨道匀速下滑。
例2 （2025· 陕晋青宁卷·11，6分）图（a）为探究加速度与力、质量关系的部分实验装置。
（1）实验中应将木板__________（选填“保持水平”或“一端垫高”）。
[解析] 实验中应将木板远离定滑轮的一端垫高，平衡阻力，确保小车的合力等于细线的拉力。
（3）为探究加速度与力的关系，在改变作用力时，甲同学将放置在实验桌上的槽码依次放在槽码盘上；乙同学将事先放置在小车上的槽码依次移到槽码盘上。在其他实验操作相同的情况下，____（选填“甲”或“乙”）同学的方法可以更好地减小误差。
例3 （2024·江西卷·11，8分）某小组探究物体加速度与其所受合外力的关系。实验装置如图甲所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。
[解析] 由题图乙可知，与图线Ⅰ相比，图线Ⅱ的线性区间较大，非线性区间较小。
（5）请在图乙中补充描出第6至8三个数据点，并补充完成图线Ⅲ。
例4 （2025·浙江杭州一模）某学习小组在“探究加速度与力之间关系”实验中的实验装置如图所示。将轨道分上下双层排列，两小车尾部的刹车线由后面的刹车系统同时控制，能使两辆小车同时立即停下来。
（1）选择两个质量相同的小车，安装实验
器材，调节轨道的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿轨道做______（选填“匀速”或 “匀加速”）直线运动。