第12讲 实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系（复习讲义）（原卷版）.docxVIP

第12讲实验：探究加速度与物体受力、物体质量的关系

目录

01TOC\o1-3\h\u考情解码·命题预警 2

02体系构建·思维可视 3

03核心突破·靶向攻坚 4

考点一教材原型实验 4

知识点1实验原理与操作 4

知识点2实验数据处理 6

知识点3实验注意事项与误差分析 6

考向1实验原理与操作 9

考向2实验数据处理与误差分析 10

考点二拓展创新实验 11

知识点实验的创新角度 11

考向1测力的方法创新 16

【思维建模】判断物质变化的基本思路

考向2测加速度方法的创新 18

30

04真题溯源·考向感知 29

考点要求

考察形式

2025年

2024年

2023年

教材原型实验

?选择题

?非选择题

甘肃卷T11，6分

广东卷T11，6分

浙江卷T12，6分

拓展创新实验

?选择题

?非选择题

江西卷T11，10分

考情分析：

1.命题形式：?单选题?非选择题

2.命题分析：各地高考对探究加速度与物体受力、物体质量的关系这个实验的考查频度较高，考查多以原型实验为基础，借助创新方案或者传感器等方式对该问题做一研究考查。

3.备考建议：1.掌握实验的原理，通过采集的数据利用图像，探究加速度与物体受力、物体质量的关系，并会做出必要的误差分析。

2.能够在原型实验基础上，通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。。

4.命题情境：

①生活实践类：采用小车木板打点计时器实验装置，也可以采用小车光电门装置。

②学习探究类：力的测量，加速度的测量。

5.常用方法：图像法、极限法

复习目标：

1.理解实验的原理，明确实验过程并能进行数据处理。

2.了解实验的注意事项，会对实验进行误差分析。

3.能理解创新实验的原理，并能运用相应的公式、函数处理数据。

考点一教材原型实验

知识点1实验原理与操作

原理装置图

探究方法——控制变量法

操作

要领

(1)平衡：把木板的一侧垫高，平衡小车受到的阻力(改变小车或槽码质量，无需重新平衡阻力)。

(2)质量：槽码的质量远小于小车质量(若使用力传感器，或以小车与槽码的系统为研究对象无需满足此要求)。

(3)要测量的物理量

①小车与其上砝码的总质量(用天平测量)。

②小车受到的拉力(约等于槽码的重力)。

③小车的加速度(根据纸带用逐差法或根据光电门数据计算加速度)。

(4)其他：细绳与长木板平行；小车从靠近打点计时器的位置释放，在到达定滑轮前按住小车，实验时先接通电源，后释放小车。

知识点2实验数据处理

1．逐差法求加速度

先在纸带上标明计数点，测量各计数点间的距离，根据逐差法计算各条纸带对应的加速度。

2．作图像找关系

(1)探究加速度与力的关系

以加速度a为纵轴、F为横轴，根据测量的数据描点，然后作出a-F图像，看图像是否是通过原点的直线，就能判断a与F是否成正比。

(2)探究加速度与质量的关系

以a为纵轴、M为横轴，根据各组数据在坐标系中描点，将会得到如图甲所示的一条曲线，由图线只能看出M增大时a减小，不能得出a与M的具体关系。若以a为纵轴、eq\f(1,M)为横轴，将会得到如图乙所示的一条过原点的倾斜直线，就能判断a与M成反比。

知识点3实验注意事项与误差分析

1．注意事项

（1）平衡阻力的方法：在长木板无滑轮的一端垫上小木块，使其适当倾斜，利用小车重力沿斜面方向的分力与摩擦力平衡。

（2）判断小车是否做匀速直线运动，一般可目测，必要时可通过打点纸带，看上面各点间的距离是否均匀。

（3）平衡摩擦力时要注意以下两点：一是平衡摩擦力时不能在细绳的另一端挂槽码。

二是平衡摩擦力时必须让小车连上纸带，且让打点计时器处于工作状态。

2．误差分析

（1）偶然误差：小车、槽码质量的测量。纸带上各计数点间距的测量。

（2）系统误差：平衡阻力不足或者过度。用槽码的重力替代细绳的拉力。

考向1实验原理与操作

例1（2025·江西南昌·一模）某同学设计图甲装置做“探究加速度与力的关系”实验，操作如下；

①挂上砝码，调整长木板的倾角，使一定质量的小车恰能沿木板匀速下滑；

②取下砝码，用天平测出砝码质量m，让小车沿长木板下滑，此时小车下滑时所受的合力F等于砝码重力mg；用位移传感器收集数据测出此时小车的加速度a；

③改变砝码质量，重复步骤①②，得出多组a、F数据，并作出图像，如图乙。

(1)下列说法正确的是（）

A．本实验需要满足小车质量远大于砝码质量

B．实验中需要使细线与长木板平行

(2)以上装置和实验步骤的目的在于（）

A．消除斜面摩擦所引起的系统误差

B．消除滑轮摩擦所引起的系统误差

C．同时消除斜面摩擦与滑轮