2012高考物理一輪復(fù)習(xí) 第3章-第3單元課件 必修1

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律．2．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．3．掌握靈活運(yùn)用圖象處理問題的方法．二、實(shí)驗(yàn)原理控制變量法，在所研究的問題中，有兩個以上的參量在發(fā)生牽連變化時，可以控制某個或某些量不變，只研究其中兩個量之間的變化關(guān)系的方法，這也是物理學(xué)中研究問題時經(jīng)常采用的方法．本實(shí)驗(yàn)中，研究的參量為F、m和a，可以控制參量m一定，研究F與a的關(guān)系，也可控制參量F一定，研究m與a的關(guān)系．,三、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計時

2、器；紙帶及復(fù)寫紙；小車；一端附有定滑輪的長木板；小盤和砝碼；細(xì)繩；低壓交流電源；導(dǎo)線；天平；刻度尺．四、實(shí)驗(yàn)步驟(如圖),1．用天平測量小盤的質(zhì)量m0和小車的質(zhì)量M0.2．把一端附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計時器固定在長木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路．,3．平衡摩擦力：小車的尾部掛上紙帶，紙帶穿過打點(diǎn)計時器的限位孔，將木板無滑輪的一端稍微墊高一些，使小車在不掛小盤和砝碼的情況下，能沿木板做勻速直線運(yùn)動．這

3、樣小車所受重力沿木板的分力與小車所受滑動摩擦力平衡．在保證小盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件下，可以近似認(rèn)為小盤和砝碼的總重力大小等于小車所受的合外力的大?。?．把小車停在打點(diǎn)計時器處，掛上小盤和砝碼，先接通電源，再讓小車拖著紙帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙帶．計算小盤和砝碼的重力，即為小車所受的合外力，由紙帶計算出小車的加速度，并把力和對應(yīng)的加速度填入表(一)中．5．改變小盤內(nèi)砝碼的個數(shù)，重復(fù)步驟4，并多做幾次．6．保持小盤

4、內(nèi)的砝碼個數(shù)不變，在小車上放上砝碼改變小車的質(zhì)量，讓小車在木板上滑動打出紙帶．計算砝碼和小車的總質(zhì)量M，并由紙帶計算出小車對應(yīng)的加速度．,7．改變小車上砝碼的個數(shù)，重復(fù)步驟6，并將所對應(yīng)的質(zhì)量和加速度填入表(二)中．表(一),表(二),六、誤差分析1．質(zhì)量的測量誤差，紙帶上打點(diǎn)計時器打點(diǎn)間隔距離的測量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差．2．因?qū)嶒?yàn)原理不完善造成誤差：本實(shí)驗(yàn)中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力(實(shí)際上小車

5、受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力)，存在系統(tǒng)誤差．小盤和砝碼的總質(zhì)量越接近小車的質(zhì)量，誤差就越大；反之，小盤和砝碼的總質(zhì)量越小于小車的質(zhì)量，誤差就越?。?．平衡摩擦力不準(zhǔn)造成誤差：在平衡摩擦力時，除了不掛小盤外，其他的都跟正式實(shí)驗(yàn)一樣(比如要掛好紙帶、接通打點(diǎn)計時器)，勻速運(yùn)動的標(biāo)志是打點(diǎn)計時器打出的紙帶上相鄰點(diǎn)的距離相等．,七、注意事項(xiàng)1．在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要讓小車拖著打

6、點(diǎn)的紙帶運(yùn)動．2．實(shí)驗(yàn)步驟2、3不需要重復(fù)，即整個實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力．3．每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出．只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力．4．改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計時器，并應(yīng)先接通電源，再放開小車，且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車．5．作圖象時，要使盡

7、可能多的點(diǎn)在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線兩側(cè)．,6．作圖時兩軸標(biāo)度比例要選擇適當(dāng)．各量須采用國際單位．這樣作圖線時，坐標(biāo)點(diǎn)間距不至于過密，誤差會小些．7．為提高測量精度(1)應(yīng)舍掉紙帶上開頭比較密集的點(diǎn)，在后邊便于測量的地方找一個起點(diǎn)．(2)可以把每打五次點(diǎn)的時間作為時間單位，即從開始點(diǎn)起，每五個點(diǎn)標(biāo)出一個計數(shù)點(diǎn)，而相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T＝0.1 s.八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)本實(shí)驗(yàn)中可以用氣墊導(dǎo)軌來代替長木板，

8、這樣就省去了平衡小車摩擦力的麻煩，小車的加速度也可以利用傳感器，借助于計算機(jī)來處理．,實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng),如圖所示的是做探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，相鄰記數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T，間距s1，s2，s3，…，s6已測量出．,(1)請寫出三個不同的計算加速度的表達(dá)式．,(2)甲、乙兩同學(xué)用同一裝置實(shí)驗(yàn)，畫出了各自的a－F圖象(如圖1所示)．這兩個同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時，采用的哪一個物理量不同？試比較其大?。?(3)如圖2所示，是丙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)

9、據(jù)畫出的a－F圖線，表示實(shí)驗(yàn)的問題是________．,(2)由a－F圖象上，對應(yīng)F相同時，由圖象可知a甲>a乙，F(xiàn)相同時加速度與質(zhì)量成反比，則m甲<m乙，即甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)所用小車和砝碼的總質(zhì)量不同，且m甲<m乙．(3)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．[答案]　見規(guī)范解答,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,(2009年高考江蘇卷)“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．,(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過

10、程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點(diǎn)的時間間隔為0.02 s，從比較清晰的點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a＝____________ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：,請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a－F的關(guān)系圖象．,(3)根據(jù)

11、提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a－F圖線不通過原點(diǎn)，請說明主要原因．,[規(guī)范解答]　(1)由題意可知計數(shù)間隔T＝5T0＝0.1 s.由Δs＝aT2和Δs＝0.16 cm＝1.6×10－3 m可得：a＝0.16 m/s2.(2)a－F圖線如圖所示．(3)平衡小車與桌面之間的摩擦力， a－F圖象仍不通過原點(diǎn)，可能是 在計算F時忘記加入砝碼盤的重力， 使作出的圖象向左平移造成的．[答案]　(1)0.16　　

12、(2)見規(guī)范解答　(3)忘記加入砝碼盤的重力,如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律，小車上固定一個盒子，盒子內(nèi)盛有砂子．砂桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)砂子質(zhì)量)記為m，小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)砂子質(zhì)量)記為M.,(1)驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些砂子，裝入砂桶中，稱量并記錄砂桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應(yīng)的

13、加速度．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的砂子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點(diǎn)的直線．,①a－F圖象斜率的物理意義是________．②你認(rèn)為把砂桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？答：________.(填“合理”或“不合理”)③本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足M ? m這樣的條件？答：________(填“是”或“否”)；理由是___________．(2)驗(yàn)證在合外力不變的情

14、況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)砂子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些砂子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的砂子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變．用圖象法處理數(shù)據(jù)時，以加速度a為縱軸，應(yīng)該以______倒數(shù)為橫軸．,本章的命題熱點(diǎn)主要集中在以下幾點(diǎn)：1．靈活運(yùn)用隔離法和整體法求解加速度相等的連接體，注意兩個物體受力上的聯(lián)系，即牛頓第三定律．2．用正交分解法解決受力較為復(fù)雜的問題，在正交的兩個方向上應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律或平

15、衡條件．3．綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律分析、解決問題，注重考查運(yùn)動上的連接．,1.在光滑水平面上有一質(zhì)量為m的物塊受到水平恒力F的作用而運(yùn)動，在其正前方固定一個足夠長的勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，如圖所示．在物塊與彈簧接觸且向右運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是(　　)A．物塊在接觸彈簧的過程中一直做減速運(yùn)動B．物塊接觸彈簧后先加速后減速，當(dāng)彈力等于F時其速度最大C．當(dāng)彈簧處于壓縮量最大時，物塊的加速度等于F/mD．當(dāng)物塊的速

16、度為零時，彈簧的壓縮量等于F/k,解析：物塊接觸彈簧后，彈簧形變量逐漸增大，開始一段時間彈力小于F，所以物塊會繼續(xù)向右加速，直到彈力等于F，此時加速度為0，但速度到最大；物塊繼續(xù)向右運(yùn)動，彈簧形變量繼續(xù)增大，彈力大于F，加速度方向變?yōu)橄蜃?，開始減速，直到速度為零．故A錯，B對；由于無法得知物塊接觸彈簧時的速度，彈簧的最大形變量無法得知，故加速度不能確定，故C錯；物塊速度為零時，彈簧壓縮量必大于F/k，故D錯．答案：B,2．剛買回車的第

17、一天，小明和父母去看望親朋，小明的爸爸決定駕車前行．當(dāng)拐一個彎時，發(fā)現(xiàn)前面是一個上坡．一個小男孩追逐一個球突然跑到車前．小明爸爸急踏剎車，車輪在馬路上劃出一道12 m長的黑帶后停?。液脹]有撞著小男孩！小男孩若無其事地跑開了．路邊目睹了全過程的一位交通警察走過來，遞過來一張超速罰款單，并指出這段路最高限速是60 km/h.小明對當(dāng)時的情況作了調(diào)查：估計路面與水平面間的夾角為15°；查課本可知輪胎與路面的動摩擦因數(shù)μ＝0.60

18、；從汽車說明書中查出該汽車的質(zhì)量是1 570 kg，小明的體重是60 kg；目擊者告訴小明小男孩重30 kg，并用3.0 s的時間跑過了4.6 m寬的馬路．又知cos 15°＝0.9 659，sin 15°＝0.2 588.根據(jù)以上信息，你能否用學(xué)過的物理知識到法庭為小明爸爸做無過失辯護(hù)？(g取9.8 m/s2),答案：見解析,3．跳水是一項(xiàng)優(yōu)美的水上運(yùn)動，如圖甲所示是跳水比賽中小將陳若琳和王鑫在跳臺上騰空而起的英

19、姿．其中陳若琳的體重約為30 kg，身高約為1.40 m，她站在離水面10 m高的跳臺上，重心離跳臺面的高度約為0.80 m，豎直向上躍起后重心升高0.45 m達(dá)到最高點(diǎn)，入水時身體豎直，當(dāng)手觸及水面時伸直雙臂做一個翻掌壓水花的動作，如圖乙所示，這時陳若琳的重心離水面約為0.80 m．設(shè)她在入水及在水中下沉過程中受到的水的作用力大小不變．空氣阻力可忽略不計，重力加速度g取10 m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)求陳若琳從離開跳臺