文本内容:
高中物理授课人授课日期2012年5月日N0翰林汇翰林汇翰林汇翰林汇课题验证牛顿第二定律类型复习课教学目标1.通过对实验的复习,做到对力学中的学生实验明确实验目的,掌握实验原理,学会实验操作,正确处理实验数据2.进一步学习用实验处理问题的方法,体会实验在物理学中的重要地位3.通过对力学中学生实验的比较,知道所涉及到实验的类型4.在掌握课本上所给学生实验的基础上,灵活应用所学知识解决其它问题教学重点、难点分析1.理解实验的设计思想,不但要知道怎样做实验,更应该知道___这样做实验2.掌握正确的实验操作,是完成实验的最基本要求,对学生来说也是难度较大的内容,一定要让学生亲自动手完成实验3.处理数据时,要有误差分析思想,要能够定性地分析在实验中影响实验误差的条件[实验目的]验证牛顿第二定律[实验原理]控制变量1.如图所示装置,保持小车质量不变,改变小桶内砂的质量,从而改变细线对小车的牵引力,测出小车的对应加速度,作出加速度和力的关系图线,验证加速度是否与外力成正比2.保持小桶和砂的质量不变,在小车上加减砝码,改变小车的质量,测出小车的对应加速度,作出加速度和质量倒数的关系图线,验证加速度是否与质量成反比[实验器材]小车,砝码,小桶,砂,细线,附有定滑轮的长木板,垫木,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,托盘天平及砝码,刻度尺[实验步骤]1.用天平测出小车和小桶的质量M和m,把数据记录下来2.按如图装置把实验器材__好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力3.平衡摩擦力在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木,反复__垫木的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)4.在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量M和m记录下来把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号5.保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验6.算出每条纸带对应的加速度的值7.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力,即砂和桶的总重力m+mg,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,作图线若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比8.保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数,在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线,若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比[注意事项]
1.平衡摩擦力和保证mm1是减小本实验系统误差的两个关键1在精确度要求不太高时,砂桶总质量最大不超过小车质量的5%若需砂桶质量调节范围大一些,则应增大小车质量2采用“垫板法”平衡摩擦力,不仅操作方便,而且在改变小车质量的实验中不需再调这是因为摩擦力和小车所受重力沿斜面方向的分力总是成正比地变化的所用长木板各部分的平滑程度尽可能要一致调匀速时,先进行目测,最后应打一条纸带观察,看是否调到匀速了注意在平衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源2.作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧,但如遇个别特别偏离的点可舍去
3.本实验的数据处理主要是用打点纸带测算加速度,也可以用速度-时间图象求加速度4.分析实验数据验证牛顿第二定律时,作出a-F图像和a-1/m图像,看图像是否为直线来验证由于是验证性实验,可以预先让学生分析作a-m图像双曲线的弊端,得出作a-1/m图像的优点
5.如果平衡摩擦力做得不好,则图像不会通过坐标原点;如果不满足mm1的条件,图像将会是一条曲线出现后一种情况时,可以采用保证运动系统小车和砂桶的总质量不变来消除办法是,预先在小车内装几个小砝码,在需要改变加速的力时,把这些砝码移少量到砂桶内只要摩擦力能得到较好的平衡,就可以得到过坐标原点的直线不过,在计算质量时,应把砂桶的总质量考虑在内[例题]1.在做验证牛顿第二定律的实验时,某学生将实验装置按如图__,而后就接通源开始做实验,他有三个明显的错误
(1)____________;
(2)____________;
(3)____________答案
(1)没有平衡摩擦力;
(2)不应挂钩码,应挂装有砂子的小桶;
(3)细线太长悬挂物离地面太近2.在验证牛顿第二定律的实验中,用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F,用打点计时器测出小车的加速度a,得出若干组F和a的数据然后根据测得的数据作出如图所示的a-F图线,发现图线既不过原点,又不是直线,原因是(C)A.没有平衡摩擦力,且小车质量较大B.平衡摩擦力时,所垫木板太高,且砂和小桶的质量较大C.平衡摩擦力时,所垫木板太低,且砂和小桶的质量较大D.平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小车质量较大PAGE2第页。