必修实验验证牛顿运动定律市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律试验四验证牛顿运动定律试验四验证牛顿运动定律第1页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律知识关键点归纳知识关键点归纳试验试验目目标标1学会用控制学会用控制变变量法研究物理量法研究物理规规律律2验证验证牛牛顿顿运运动动定律定律3掌握利用掌握利用图图象象处处理数据方法理数据方法第2页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律试验试验原理原理探究加速度探究加速度a与力与力F及质量及质量M关系关系时时，应应用用基基本本方方法法是是控控制制变变量量法法，即即先先控控制制一一个个参参量量小小车车质质量量M不不变变，讨讨论论加加速速度度a与与力力F关关系系，再再控控制制砝砝码码和和小小盘盘质质量量不不变变，即即力力F不不变变，改改变变小小车车质质量量M，讨讨论论加加速速度度a与与M关关系系第3页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律试验试验器材器材打点计时器、纸带、复写纸片、小车、打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮长木板、小盘、砝一端附有定滑轮长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、低压交流电源、导码、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平线、天平(带有一套砝码带有一套砝码)、刻度尺、刻度尺第4页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律试验试验步步骤骤过程分析导引过程分析导引图图341第5页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律1用天平测量小盘质量用天平测量小盘质量m0和小车质和小车质量量M0.2把一端附有滑轮长木板放在试验把一端附有滑轮长木板放在试验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮一端，时器固定在长木板上远离滑轮一端，连接好电路连接好电路第6页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律3平衡摩擦力：小车尾部挂上纸带，平衡摩擦力：小车尾部挂上纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，将木板纸带穿过打点计时器限位孔，将木板无滑轮一端稍微垫高一些，使小车在无滑轮一端稍微垫高一些，使小车在不挂小盘和砝码情况下，能沿木板做不挂小盘和砝码情况下，能沿木板做匀速直线运动这么小车所受重力沿匀速直线运动这么小车所受重力沿木板分力与小车所受滑动摩擦力平衡木板分力与小车所受滑动摩擦力平衡第7页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律在确保小盘和砝码质量远小于小车质在确保小盘和砝码质量远小于小车质量条件下，能够近似认为小盘和砝码量条件下，能够近似认为小盘和砝码总重力大小等于小车所受合外力大小总重力大小等于小车所受合外力大小4把小车停在打点计时器处，挂上把小车停在打点计时器处，挂上小盘和砝码，先接通电源，再让小车小盘和砝码，先接通电源，再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑，拖着纸带在木板上匀加速下滑，第8页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律打出一条纸带计算小盘和砝码重力，打出一条纸带计算小盘和砝码重力，即为小车所受合外力，即为小车所受合外力，由纸带计算出小车加速度，并把力和由纸带计算出小车加速度，并把力和对应加速度统计在纸带上对应加速度统计在纸带上(或表格中或表格中)5改变小盘内砝码个数，重复步骤改变小盘内砝码个数，重复步骤4，并多做几次，并多做几次第9页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律6保持小盘内砝码个数不变，在小车保持小盘内砝码个数不变，在小车上放上砝码改变小车质量，让小车在上放上砝码改变小车质量，让小车在木板上滑动打出纸带计算砝码和小木板上滑动打出纸带计算砝码和小车总质量车总质量M，并由纸带计算出小车对，并由纸带计算出小车对应加速度应加速度7改变小车上砝码个数，重复步骤改变小车上砝码个数，重复步骤6，所对应质量和加速度也需统计，所对应质量和加速度也需统计第10页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律数据数据处处理理1把把小小车车在在不不一一样样力力作作用用下下产产生生加加速度填在下表中：速度填在下表中：试验次数加速度加速度a/(ms2)小小车车受力受力F/N1234第11页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律由以上数据画出它由以上数据画出它aF关系图象如关系图象如图图342所表示所表示经过经过aF关系图象，我们能够得出关系图象，我们能够得出小车加速度小车加速度a与力与力F成正比成正比图图342第12页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律2把不一样质量小车在相同力作用把不一样质量小车在相同力作用下产生加速度填在下表中：下产生加速度填在下表中：试验次数加速度加速度a/(ms2)小小车质车质量量M/kg1234第13页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律图图343第14页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律第15页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律注意事注意事项项1一定要做好平衡摩擦力工作，也一定要做好平衡摩擦力工作，也就是调出一个适当斜面，使小车重力就是调出一个适当斜面，使小车重力沿着斜面方向分力恰好平衡小车受摩沿着斜面方向分力恰好平衡小车受摩擦阻力在平衡摩擦力擦阻力在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘细线系在小车上，时，不要把悬挂小盘细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点纸带运动小车拖着打点纸带运动第16页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律2试验步骤试验步骤2、3不需要重复，即整不需要重复，即整个试验平衡了摩擦力后，不论以后是个试验平衡了摩擦力后，不论以后是改变小盘和砝码总质量还是改变小车改变小盘和砝码总质量还是改变小车和砝码总质量，都不需要重新平衡摩和砝码总质量，都不需要重新平衡摩擦力擦力第17页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律3每条纸带必须在满足小车与车上每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码总质量远大于小盘和砝码总所加砝码总质量远大于小盘和砝码总质量条件下打出只有如此，小盘和质量条件下打出只有如此，小盘和砝码总重力才可视为小车受到拉力砝码总重力才可视为小车受到拉力第18页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律4改变拉力和小车质量后，每次开改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽可能靠近打点计时器，始时小车应尽可能靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应并应先接通电源，再放开小车，且应在小车抵达滑轮前按住小车在小车抵达滑轮前按住小车5作图象时，要使尽可能多点在所作图象时，要使尽可能多点在所作直线上，不在直线上点应尽可能对作直线上，不在直线上点应尽可能对称分布在所作直线两侧称分布在所作直线两侧第19页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律6作图时两轴标度百分比要选择适作图时两轴标度百分比要选择适当各量须采取国际单位，这么作图当各量须采取国际单位，这么作图线时，坐标点间距不至于过密，误差线时，坐标点间距不至于过密，误差会小些会小些7为提升测量精度，能够采取以下为提升测量精度，能够采取以下办法：办法：第20页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律(1)应舍掉纸带上开头比较密集点，在应舍掉纸带上开头比较密集点，在后边便于测量地方找一个起点后边便于测量地方找一个起点(2)能够把每打五次点时间作为时间单能够把每打五次点时间作为时间单位，即从开始点起，每隔四个点标出位，即从开始点起，每隔四个点标出一个计数点，而相邻计数点间时间间一个计数点，而相邻计数点间时间间隔为隔为T0.1秒秒第21页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律误误差分析差分析1质量测量误差，纸带上打点计时器质量测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离测量误差，拉线或纸带打点间隔距离测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差不与木板平行等都会造成误差2因试验原理不完善造成误差：本试因试验原理不完善造成误差：本试验中用小盘和砝码总重力代替小车验中用小盘和砝码总重力代替小车第22页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律受到拉力受到拉力(实际上小车受到拉力要小于实际上小车受到拉力要小于小盘和砝码总重力小盘和砝码总重力)，存在系统误差，存在系统误差，盘和砝码总质量越靠近小车质量，误盘和砝码总质量越靠近小车质量，误差就越大；反之，小盘和砝码总质量差就越大；反之，小盘和砝码总质量越小于小车质量，误差就越小越小于小车质量，误差就越小第23页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律3平衡摩擦力不准造成误差：在平平衡摩擦力不准造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其它衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其它都跟正式试验一样都跟正式试验一样(比如要挂好纸带、比如要挂好纸带、接通打点计时器接通打点计时器)，匀速运动标志是，匀速运动标志是打点计时器打出纸带上各点距离相等打点计时器打出纸带上各点距离相等第24页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律试验试验改改进进本试验中能够用气垫导轨来代替长木本试验中能够用气垫导轨来代替长木板，这么就省去了平衡小车摩擦力麻板，这么就省去了平衡小车摩擦力麻烦，小车加速度也能够利用传感器，烦，小车加速度也能够利用传感器，借助于计算机来处理借助于计算机来处理第25页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律试验典例探究试验典例探究题型题型1 1试验试验原理和原理和误误差分析差分析例例1如图如图344所表示为所表示为“用用DIS(位位移传感器、数据采集器、计算机移传感器、数据采集器、计算机)研研究加速度和力关系究加速度和力关系”试验装置试验装置第26页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律图图344第27页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律(1)在该试验中必须采取控制变量法，在该试验中必须采取控制变量法，应保持应保持_不变，用钩码所受重不变，用钩码所受重力作为力作为_，用，用DIS测小车加速测小车加速度度图图345第28页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律(2)改变所挂钩码数量，屡次重复测改变所挂钩码数量，屡次重复测量在某次试验中依据测得多组数据量在某次试验中依据测得多组数据可画出可画出aF关系图线关系图线(如图如图345所所表示表示)分析此图线分析此图线OA段可得出试验结论段可得出试验结论是是_.第29页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律此图线此图线AB段显著偏离直线，造成段显著偏离直线，造成此误差主要原因是此误差主要原因是()A小车与轨道之间存在摩擦小车与轨道之间存在摩擦B导轨保持了水平状态导轨保持了水平状态C所挂钩码总质量太大所挂钩码总质量太大D所用小车质量太大所用小车质量太大第30页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律【解解析析】(1)在在研研究究加加速速度度与与力力关关系系时时必必须须保保持持小小车车质质量量不不变变，才才能能找找出二者关系出二者关系(2)OA段段在在试试验验允允许许范范围围内内，图图线线是是一一条条直直线线，所所以以可可得得出出a与与F成成正正比关系比关系由由试验试验原理原理第31页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律【答答案案】(1)小小车车总总质质量量(或或：小小车车质质量量)小小车车所受外力所受外力(或：外力、合外力或：外力、合外力)(2)在在质质量量不不变变条条件件下下，加加速速度度与与合外力成正比合外力成正比C第32页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律题型题型2 2试验试验数据数据处处理理例例2(南京模拟南京模拟)某同学设计了一个探究某同学设计了一个探究加速度加速度a与物体所受协力与物体所受协力F及质量及质量m关系关系试验，图试验，图346甲所表示为试验装置甲所表示为试验装置简图简图(交流电频率为交流电频率为50Hz)第33页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律图图346第34页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律(1)图乙所表示为某次试验得到纸带，图乙所表示为某次试验得到纸带，依据纸带可求出小车加速度大小为依据纸带可求出小车加速度大小为_m/s2.(保留两位有效数字保留两位有效数字)第35页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律试验次数12345678小小车车加速加速度度a/(ms2)1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30小小车质车质量量m/kg0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.674.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60第36页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律图图347第37页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律第38页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律图图348【答案】看法析【答案】看法析第39页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律知能优化演练知能优化演练第40页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验证牛顿运动定律实验四验证牛顿运动定律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第41页