高一物理复习：牛二实验
高考物理一轮复习课件第章实验验证牛顿第二定律
3. 将细绳一端固定在滑块上，另一端 通过滑轮悬挂砝码，使滑块受到恒定 的拉力。
2. 用天平测量滑块的质量，并记录数 据。
实验步骤
5. 打开气垫导轨的电源，使滑块 开始运动，并记录滑块通过光电 门的时间。
7. 关闭气垫导轨的电源，结束实 验。
1 2
牛顿第二定律的内容与表达式
理解牛顿第二定律的物理意义，掌握其数学表达 式F=ma，并能运用该定律分析物体的运动情况 。
实验验证牛顿第二定律的方法
掌握实验验证牛顿第二定律的基本原理和方法， 包括控制变量法、图像法等。
3
误差分析与数据处理
理解实验误差的来源和减小误差的方法，掌握实 验数据的处理方法，如列表法、图像法等。
实验注意事项
强调实验操作过程中的安 全注意事项，如正确使用 实验器材、避免损坏实验 装置等。
学生提问与讨论环节
提问方式
鼓励学生主动提问，可以 采取口头提问、书面提问 等方式。
问题类型
引导学生提出与实验相关 的问题，如实验原理、实 验步骤、实验结果分析等 方面的问题。
讨论方式
组织学生分组讨论，每组 选取一个代表发言，其他 学生可以补充或提出不同 意见。
对实验数据进行测量、记录、整理和 分析，通过图表等形式呈现实验结果 。
通过改变作用在物体上的力和物体的 质量，测量物体的加速度，从而验证 牛顿第二定律。
牛顿第二定律的表述
表述一
物体加速度与作用力成正比，与 物体质量成反比。
表述二
物体所受合外力等于物体质量与加 速度的乘积。
表述三
当物体受到一定作用力时，其加速 度与质量成反比；当物体质量一定 时，其加速度与作用力成正比。
2020高考物理复习第8讲牛二实验
第8讲实验4 探究力和加速度、质量的关系1．前段时间学习的内容现在是否依然很熟练？2．是否需要去自己的错题宝库游览一番？1．实验目的验证牛顿第二定律2．实验原理：（1）如图所示装置，保持小车质量M不变，改变小桶内砂的质量，使小桶和沙的总质量m变化，从而改变细线对小车的牵引力F（当m M=时，F=mg近似v成立），测出小车的对应加速度a，由多组a、F数据作出加速度和力的关系a-F图线，验证加速度是否与外力成正比。
（2）保持小桶和砂的总质量m不变，在小车上加减砝码，改变小车和砝码的总质量M，测出小车的对应加速度a，由多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系1aM图线，验证加速度是否与质量成反比。
3．实验器材：小车，砝码，小桶，砂，细线，附有定滑轮的长木板，垫块，打点计时器，低压交流电源，导线两根纸带，托盘天平及砝码，米尺。
4．实验步骤：（1）用调整好的天平测出小车和砝码的总质量M，小桶和沙的总质量m ，把数据记录下来。
（2）按如图装置把实验器材安装好，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。
阶段复习知识讲练（3）平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块，反复移动垫块的位置，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）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）保持小车和砝码的总质量不变，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F ，即砂和桶的总重力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，在小车上增加或减少砝码，改变小车和砝码的总质量M ，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1M，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。
牛顿第二定律实验探究(附打点计时器,速度和加速度测量)
牛顿第二定律实验探究(附----打点计时器、用打点计时器测速度和加速度) 一，打点计时器打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种。
它们使用交流电源，电磁打点计时器由学生电源供电，工作电压6V以下，电火花计时器工作电压220v。
当电源频率是50H Z 时，它每隔0.02s打一个点。
当每5个点取一个计数点，或说每隔4个点取一个计数点时时间间隔为0.1s。
电火花计时器比电磁打点计时器阻力小。
二，用打点计时器测速度因为匀变速直线运动在某段时间内的平均速度等于这段时间中点的瞬时速度，所以第n个相同时间T秒末的速度υn=（x n+x n+1）/2T如图第3个计数点的速度υ3=（x3+x4）/2T有时为了减小误差可用υ3=（x1+x2+x3+x4+x5+x6）/6T来计算三，测加速度加速度为a的匀加速直线运动，在连续相等的时间内的位移分别为x1、x2、x3····则Δx=x2—x1=x3—x2=······=aT2，a=Δx/ T2如图a=（X-X1）/ T2=（X3-X2）/ T2=（X4-X3）/ T2等等2有时为了减小误差{（X2-X1）/ T2+（X3-X2）/ T2+（X4-X3）/ T2+（X5-X4）/ T2+（X6-X5）/ T2} a=15=（X6-X1）/ 5T2或a={（X4+X5+X6）-(X1+X2+X3)}/9T2 (逐差法)四，牛顿第二定律实验1，器材，步骤、方法（1），小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。
（2）用木块将木板的带有打点计时器的一端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力;调节木板的倾斜度，使小车不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。
(3)用天平测出盘和重物的总质量，求出总重。
它近似于小车运动时所受的拉力。
（4），用刻度尺测出纸带上计数点之间的距离，求出小车运动的加速度。
高中物理牛顿第二定律验证实验
牛顿第二定律的验证一、实验目的：1.学会用控制变量法研究物理规律.2.学会灵活运用图象法处理物理问题的方法3.探究加速度与力、质量的关系，并验证牛顿第二定律．4.探究力，质量和加速度的关系。
研究方法：控制变量法：⑴保持m一定时，改变物体受力F测出加速度a，用图像法研究a与F关系⑵保持F一定时，改变物体质量m测出加速度a，用图像法研究a与m关系（1）用极限思想介绍瞬时速度是可行的。
教材在定义了平均速度后进一步指出“为了使运动的描述精确些，可以把Δt取得小一些，运动快慢的差异也就小一些；Δt越小，描述越精确；想像Δt非常小，可以认为表示物体的瞬时速度。
实验器材小车、砝码、小盘、细绳、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、天平、米尺．实验原理：平衡摩擦力：平衡摩擦力时不要挂砝码盘，应连着纸带且通过打点记时器的限位孔，将轨道倾斜一定角度，此时物体在斜面上受到的合外力为0。
此时轻推小车，小车能够匀速下滑，这就说明此时物体合外力为0，实验中小车受到的合外力就是绳子的拉力了。
由于=，所以整个实验平衡了摩擦力后，改变小车的质量不需要重新平衡摩擦力.物理量的测量：（1）小车质量的测量：天平（2）合外力的测量：①绳子的拉力不等于砝码盘及砝码的重力：砝码盘及砝码的总质量远小于小车的总质量时，可近似认为绳子的拉力等于沙和小桶的重力。
实验条件：m≫m′.选小车(M)、砝码盘及盘内的砝码(m)为研究对象，则mg＝(M＋m)a①选砝码桶及桶内的砝码为研究对象则mg－FT＝ma②联立①②得：FT＝mg－m2g M＋m要使FT＝mg 需要m2gM＋m―→0即M≫m(4)一先一后一按：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．注意事项实验过程中：①会安装复写纸，并且会调节复写纸的位置，将纸带从复写纸圆片下穿过。
将计时器接入50 Hz交流电源，从交流4 V开始，观察振动片振动情况，若振动片振幅较小，再升高电压至6 V。
验证牛顿第二定律实验(经典实用)
验证牛顿第二定律实验（经典实用）牛顿第二定律是物理学中最基本的定律之一，它描述了力、质量和加速度之间的关系。
根据牛顿第二定律，当一个物体受到某个力时，它将产生一个与该力成正比的加速度。
为了验证这个定律，我们进行了以下实验。
材料和设备：1. 测力计2. 密度计3. 弹簧锁定器4. 钩子5. 不同质量的球（如网球、篮球等）6. 直尺7. 计时器实验步骤：1. 将测力计连接到弹簧锁定器上，并挂在墙上。
确保测力计在水平位置上。
2. 将一个球放在钩子上，用密度计测量球的质量，记录下来。
3. 将钩子连接到测力计上，并使球悬挂在测力计下部。
4. 确保测力计和球都处于静止状态，开始记录时间。
5. 用手推动球，使其产生运动，同时用计时器记录球的运动时间。
6. 通过观察测力计的读数，记录下球运动时受到的力。
7. 重复以上步骤，使用不同质量的球进行实验。
8. 将记录的数据绘制成图表，将加速度与受力之间的关系进行对比。
实验结果：根据实验数据，我们得出以下结论：1. 受力和球质量之间具有线性关系，即受力越大，球的加速度越大。
这符合牛顿第二定律的描述。
2. 每种球的加速度都不相同，这是由于不同球的质量不同，受到的力也不同。
3. 当球的质量增加时，受到的力也相应增加，但加速度的增长速度较慢。
这与牛顿第二定律中的质量项有关。
结论：实验结果证实了牛顿第二定律的正确性。
根据实验数据，受力和加速度具有线性关系，为F=ma。
这个定律被广泛应用于物理学、工程学和其他领域，对于理解运动的本质和设计新技术发挥重要作用。
牛顿第二定律实验知识点总结
牛顿第二定律实验知识点总结牛顿第二定律是经典力学中的重要定律，也被称为力学定律或运动定律。
它描述了物体受力后的加速度与施加在物体上的力的关系。
牛顿第二定律的实验可以通过对物体施加不同大小的力，然后测量物体的加速度来验证。
在进行牛顿第二定律实验时，首先需要选择一个物体作为研究对象。
这个物体可以是一个小球、一个木块或者一个滑轮等等。
然后，我们需要准备一些实验器材，如弹簧测力计、滑轮组、各种不同质量的物体等。
在具体的实验中，我们首先需要测量物体的质量。
然后，我们可以利用弹簧测力计来测量物体所受的力。
通过改变施加在物体上的力的大小，我们可以记录下物体所受的力和相应的加速度。
在记录数据时，我们需要注意保持其他因素不变，例如摩擦力或空气阻力等。
通过实验数据的分析，我们可以发现物体的加速度与施加在物体上的力呈正比。
换句话说，当施加在物体上的力增大时，物体的加速度也会增大，反之亦然。
这就是牛顿第二定律的基本内容。
牛顿第二定律实验的结果验证了牛顿第二定律的正确性，并且为我们提供了一种衡量物体加速度的方法。
实验中的数据分析和结果可以用来解释和预测物体的运动状态，对于物理学的研究和应用具有重要意义。
牛顿第二定律的实验不仅帮助我们理解物体的运动规律，还可以应用于工程设计和技术开发中。
例如，在设计汽车的制动系统时，我们可以根据牛顿第二定律来确定制动力的大小，以确保车辆能够减速或停下来。
此外，牛顿第二定律还可以用于计算机模拟和飞行器设计等领域。
牛顿第二定律实验是学习和理解牛顿力学中重要定律的一种有效方法。
通过实验，我们可以验证牛顿第二定律的正确性，并利用实验结果来解释和预测物体的运动行为。
牛顿第二定律的实验不仅有助于我们理解自然界中的力学现象，还可以应用于工程和技术领域，为科学研究和实际应用提供有力支持。
高中物理牛顿第二定律实验
在实验过程中：要确 保小车在轨道上做直 线运动，避免出现侧 滑或者转弯的情况
实验注意事项
在改变小车的受力或 者质量时：要保证其 稳定性，避免对实验
结果产生影响
注意安全问题：避免 在实验过程中受伤或
者损坏实验器材
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xபைடு நூலகம்
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确保力传感器和加速 度传感器的精度和稳 定性：以获得准确的
实验数据
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感谢您的观看
重要的意义
结论与讨论
在未来的研究中，我们可以 进一步探索牛顿第二定律的 适用范围和局限性。例如， 在极端情况下(如接近光速的 速度或者高重力环境)，这个 定律是否仍然适用？此外， 我们也可以研究其他物理量 (如能量、动量等)与力、质 量和加速度之间的关系。这 些研究将有助于我们更深入 地理解物理学中的基本原理
对实验数据进行准确 的记录和分析：避免 出现误差或者错误
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实验结果与分析
实验结果与分析
通过实验，我们可以得出以下结论：当小车的受力或者质量发生变化时， 其加速度也会发生变化。根据牛顿第二定律，我们可以得出力、质量和加 速度之间的关系是线性的。即当力增加时，加速度也会增加；当质量增加 时，加速度会减小。这个结论符合牛顿第二定律的理论预测
为了进一步验证这个结论，我们可以对实验数据进行拟合，得出力、质量 和加速度之间的线性关系系数。如果实验数据符合这个系数，那么就说明 我们的实验结果是准确的。如果不符合这个系数，那么我们需要重新考虑 实验的误差来源，并重新进行实验
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结论与讨论
通过本实验，我们验证了牛 顿第二定律的正确性。这个 定律是物理学中非常重要的 基本原理之一，它描述了力、 质量和加速度之间的线性关 系。这个定律可以用于描述 和预测物体运动的规律，对 于理解物理学中的基本概念 和解决实际问题都具有非常
牛二综合应用高考物理一轮复习
牛二综合应用解决考点:1.瞬时问题2.超重失重问题3.连接体问题4.滑板与传送带问题一、瞬时问题1.牛顿第二定律的表达式为：F合＝ma，加速度由物体所受合外力决定，加速度的方向与物体所受合外力的方向一致.当物体所受合外力发生突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的速度不能发生突变.2.轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别：(1)轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后，原有的弹力将突变为0.(2)轻弹簧和橡皮条：当轻弹簧和橡皮条与其它物体连接时，轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变.3.解决瞬时问题步骤：(1)分析变化前整体和个体的受力情况（每个力的大小和方向）(2)发生变化瞬间，判断哪些力能发生突变，哪些力不能发生突变(3)根据变化后受力情况重新对整体和个体进行受力分析，从而判断物体的合力与加速度。
当物体剩余的力都是不变力的时候，直接根据四边形原则求合力和加速度；当剩余的力中有突变力时，则要根据物体实际的运动情况来判断其合力情况。
二、超重与失重问题1.超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.(2)产生条件：物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.(2)产生条件：物体具有向下的加速度.技巧：判断超重与失重的重要方法——看物体的加速度方向。
向上（不一定竖直向上，只要有向上趋势即可）则超重，向下（不一定竖直向下，只要有向下趋势即可）则失重。
三、连接体问题1.连接体的类型(1)弹簧连接体(2)物物叠放连接体(3)轻绳连接体(4)轻杆连接体2.需要注意点：(1)AB整体相对静止的沿着某方向匀变速直线运动时，先分析整体加速度，再单独分析A或者B的受力情况，则可知弹簧的弹力大小。
(2)弹簧、绳子的弹力方向都是沿着弹簧/绳子自身的方向；支持力的方向都是垂直于接触面；硬杆的弹力方向不确定，可能沿着杆，也可能不沿着杆。
(3)轻绳——轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.轻杆——轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比.轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等. 3.处理连接体问题的方法 整体法的选取原则 若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量隔离法的选取原则 若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解整体法、隔离法的交替运用 若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度，后隔离求内力”【例题1】如图甲、乙中小球m 1、m 2原来均静止，现如果均从图中B 处剪断，已知图甲中的弹簧和图乙中的下段绳子（m1=m2）(1)它们的拉力将分别如何变化？(2)如果均从图中A 处剪断，则图甲中的弹簧和图乙中的下段绳子的拉力又将如何变化呢？(3)试分析分别剪断A 瞬间和剪断B 瞬间每个小球的加速度？（只断一处）【答案】(1)弹簧和下段绳的拉力都变为0.(2)弹簧的弹力来不及变化，下段绳的拉力变为0.(3)甲图中，若断A ，由于弹簧未形变，所以拉力不变，m1小球受力m 1g+m 2g ，所以加速度为2g ，m2小球受拉力和重力平衡，所以加速度为0；若断B ，m2小球只受重力，所以加速度为g ，m1受力平衡，加速度为0。
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a、F、m的定量的关系如何？是正比or反比
用控制变量法探究a、F、m的定量关系
实验目的：探究加速度与力、质量的关系
实验原理：？ 思考：1、选择研究对象,如何测量质量？
2、如何处理力？！
3、如何测量加速度？
实验器材：？
打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端 附有定滑轮的长木板、钩码、细绳、低压交 流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度 尺。
误差分析
产生误差有哪些原因？ 如何减少误差？改进实验步骤。
思考：这些误差会对图像产生怎样的 影响？结合实验情况
整理实验步骤
详见导学案
实验扩展
思考题： 不测量加速度，结合课本73页参考案例如何 达到实验目的。
进实验室要求：
1、课代表负责安排 一组六人占两个实验桌。 2、组长为仪器负责人，丢失赔偿。
图像，如图所示，由此得出结论。
表格2 物体受到的外力一定，加速度与质量的关系
实验 次数 1 2 3 4 5 加速度 a/(m· s )
－2
小车与砝码 总质量 M/kg
小车与砝码总 1 质量的倒数M/kg－1
2．分析加速度和质量的关系 依据表格 2，以加速度 a 为纵坐标，以小车及砝码的总质 1 1 量 M 或M为横坐标作出 a－M 或 a－M关系图像如图 4－2－4 所示，据图像可以得出结论。
实验步骤：？
1、组装 2、平衡摩擦力 3、实验 4、重复实验 5、数据处理
学.科.网
数据处理：
表格1 物体的质量一定，加速度与受力的关系 加速度a/(m· s－2) 小车受力F/N
实验次数
1
2 3 4 5
如何建立坐标？
1．分析加速度和力的关系 依据表格1，以加速度a为纵坐标，
以外力F为横坐标，作出a－F关系
描述物体运动状态的物理量？
质量越大，状态越不容易改变
速度
物体运动状态发生变化时我们说速度变了
a与m有关系 a与F有关系
速度发生变化了，说明物体具有了？ 力是产生加速度的原因。
a与F和m三者之间到底有什么关系？请做出猜想
定性的猜想a、F、m的关系
m一定时F越大a越大， F越小a越小。 F一定时m越大a越小， m越小a越大。
进门
一组
八组
空
一组
窗 户
八组
九组
空
空
二组
三组Leabharlann 二组三组九组
十组 十组
空
空 空
四组
五组 六组
四组
五组 六组
走 廊
空
空
七组
七组
温馨提示：
1、带演算纸，需要处理数据 2、数据不好算，可以带计算器
3、保留两位有效数字
4、实验过程中，相互合作，培养团队意识 5、节约纸带，不用很长，正反打点
忆 秦 娥 毛 娄 泽 山 东 关 ·
而雄 今关 迈漫 步道 从真 头如 越铁
教 师 寄 语 ：
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实验：探究加速度与力、质量的关系
教学目标： (1)学会用控制变量法探究物理规律。 (2)探究加速度与力、质量的关系。 (3)利用图象法处理数据
牛一告诉我们 ：
惯性定律又告诉我们
不给力 状态不变 给力 状态改变