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    实验器材: 小车.打点计时器.纸带.一端带滑轮的长木板.细线.砝码.钩码.刻度尺.天平 师:本节课我们探究的内容是加速度与力.质量的关系.那实验中肯定要测量计算加速度.质量.合外力这三个物理量. 师:对于物体运动的加速度的测量计算.哪位同学有好的思路建议? 生:可以跟前面测量匀变速直线运动加速度一样用打点计时器. 师:不错.这是一个非常好的建议.本节探究实验我们就是采用打点计时器来测量计算小车的加速度. 师:对于小车质量的测量.我想大家应该知道用什么样的测量仪器吧? 生:用天平! 师:很好.就是用天平.现在我们已经解决了两个物理量的测量计算.那还有最后一个.就是如何测量计算小车所受的合外力.这是今天这节课的一个重点.也是一个难点. 师:在思考如何测量物体所受的合外力前我们先思考如何才能给小车提供一个恒定的合外力.大家可以根据老师给你们的实验仪器来思考回答这个问题. 生:把附有滑轮的长木板平放在水平实验桌上.将细绳一端与小车相连.一端绕过滑轮.下面挂上钩码.小车在钩码的牵引力下运动.通过增减钩码数改变小车的受力,通过往小车上增减砝码改变小车的质量. 师:这位同学回答得非常好.非常全面.通过增减钩码数改变小车的受力.那我们如何来测量小车所受的合外力呢?是不是钩码的重力就是小车所受的合外力呢? 生:小车受四个力.重力.支持力.摩擦力.绳子的拉力.重力和支持力相互抵消.物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力.小车所受的合外力不是钩码的重力 师:那看起来比较麻烦.还要再去计算摩擦力.算摩擦力时又要μ和压力N.总之这样要得到合外力的实验数据太麻烦困难了.能不能有好一点的解决方法呢?这里主要是摩擦力惹的麻烦.有没有办法把摩擦力的影响给消除了呢? 生:不可能吧?物体在现实中不可能不受摩擦力! 师:我们虽然不能消除摩擦力.但我们可以消除摩擦力的作用效果.通过前面的学习中我们已经了解到.一对平衡力的作用效果是可以相互抵消的.我们能不能用一个与摩擦力平衡的力来抵消摩擦力的作用效果呢.使摩擦力有等于没有. 学生思考.久久不能回答 师:其实答案我早就给你们了.大家还记得这样一道题吗? 如图一个木块正在倾角为θ为的三角斜面上匀速下滑.试求斜面的动摩擦因数. 解:因为匀速.所以合外力为0.物体受重力G.支持力N.摩擦力f.这三个力的合力为0.如何利用这个关系呢?我们可以将重力分解.分解后则有..所以动摩擦因数为tanθ. 问:如果此时给物体加上一个沿斜面向下的力F.那物体现在受到的合外力是多少? 解:加了一个力以后刚才的那三个力都没有变.所以它们的合力还是0.再加上一个力F.所以物体现在的合力是F. 平衡摩擦力: 我们将长木板倾斜一定角度θ.θ应该等于.此时物体在斜面上受到的合外力为0.做实验时肯定无法这么准确.我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑(可以根据纸带上的点来判断).这就说明此时物体合外力为0.摩擦力被重力的沿斜面向下的分力给抵消了.由于小车的重力G.支持力N.摩擦力f相互抵消.那小车实验中受到的合外力就是绳子的拉力了. 师:那如何来测量绳子的拉力呢? 生:看钩码的重力就行了.钩码的重力不就是绳子的拉力吗? 师:是吗?那请同学们先回答我一个问题:什么情况下绳子的拉力等于钩码的重量?或当绳子拉力等于钩码重力时.钩码做的是什么运动? 生:当绳子拉力等于钩码重力时.钩码做的是匀速直线运动或静止. 师:实验钩码做的是匀速直线运动吗? 生:不是!钩码与小车一样做匀加速直线运动.绳子的拉力应该小于钩码的重力. 师:那怎么办呢?理论计算发现当砝码质量比小车质量小得多时.绳子的拉力近似等于砝码的重力.即小车受到合外力近似等于砝码的重力.这个结论在我们学完本章之后自己就可以证明. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    用电磁打点计时器、平板（光滑）、小车等器材做研究匀变速直线运动的实验，图1是学生即将释放小车之前的实验装置图．
    （1）该装置图中有2处明显影响实验的错误，它们分别是：
    ①
    细线与木板不平行
    细线与木板不平行
    ；②
    打点计时器接的是直流电源
    打点计时器接的是直流电源
    ．
    （2）若纠正错误并正确操作，得到图2中的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.02s，则打下B点时小车的速度为
    0.5
    0.5
    m/s．

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    用电磁打点计时器、平板（光滑）、小车等器材做研究匀变速直线运动的实验，图1是学生即将释放小车之前的实验装置图．
    （1）该装置图中有2处明显影响实验的错误，它们分别是：
    ①______；②______．
    （2）若纠正错误并正确操作，得到图2中的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.02s，则打下B点时小车的速度为______m/s．

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    Ⅰ．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲如示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两上光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．
    （1）用游标卡尺测量窄片K的宽度d（已知L＞＞d），光电门1，2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2．则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=______．
    （2）用米尺测量两光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=______．
    （3）该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是_______．
    （4）实验中，有位同学通过测量，把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F，作出a-F图线，如图丙中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是______；曲线上部弯曲的原因______．

    Ⅱ．（1）电磁打点计时器是一种计时的仪器，使用时要注意调节好振针的高度，如果振针的位置过低，打出的纸带的点迹是______，还会对纸带产生______，对实验结果有较大的影响．利用打点计时器和如图1的其它器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：
    a、按装置安装好器材并连好电路
    b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落
    c、关闭电源，取出纸带．更换纸带，重复步骤b，打出几条纸带
    d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图2（相邻计数点的时间为T），
    （2）进行数据处理

    ①若是探究重力做功和物体动能的变化的关系．需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=______．
    ②若是测量重力加速度g．为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=______．
    ③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是______．试用这些物理量和纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=______．

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    用电磁打点计时器、平板（光滑）、小车等器材做研究匀变速直线运动的实验，图1是学生即将释放小车之前的实验装置图．
    （1）该装置图中有2处明显影响实验的错误，它们分别是：
    ①______；②______．
    （2）若纠正错误并正确操作，得到图2中的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.02s，则打下B点时小车的速度为______m/s．

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    用电磁打点计时器、平板（光滑）、小车等器材做研究匀变速直线运动的实验，图甲是学生即将释放小车之前的实验装置图。
    （1）该装置图中有2处明显影响实验的错误，它们分别是：
    ①_______________________________________________________；
    ②_______________________________________________________。
    （2）若纠正错误并正确操作，得到图乙中的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.02 s，则打下B点时小车的速度为___________m/s。

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