第18课时　探究加速度与力、质量的关系　[实验增分课]-2025版三维设计一轮高中总复习物理（通用版）.pptxVIP

第18课时探究加速度与力、质量的关系[实验增分课]

CONTENTS03立足“四层”·夯基础概念公式定理着眼“四翼”·探考点题型规律方法聚焦“素养”·提能力巧学妙解应用0102

01立足“四层”·夯基础概念公式定理

装置原理实验原理：（控制变量法）（1）保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系。（2）保持合外力不变，探究加速度与质量的关系。（3）作出a-F图像和a-图像，确定a与F、M的关系

数据处理（1）利用逐差法或v-t图像法求a。（2）探究加速度与力的关系根据多组（a，F）数据作出a-F图像。若图像是一条过原点的直线，

可判断a∝F。

数据处理（3）探究加速度与质量的关系根据多组（a，M）数据作出a-M和a-图像。若a-图像是一条过原点的直线，可判断a∝

操作要领（1）测量：用天平测量槽码的质量m和小车的质量M。（2）安装：按图所示装置把实验器材安装好。注意先不悬挂槽码。（3）平衡摩擦力：先不悬挂槽码，在长木板的不带定滑轮的一端下

面垫上一块薄木块，适当垫高，使小车能匀速下滑。（4）操作①槽码通过细绳绕过定滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，

断开电源，取下纸带，编号码。②保持小车的质量M不变，多次改变槽码的质量m，重复步骤①。③保持槽码的质量m不变，多次改变小车质量M，重复步骤①

误差分析（1）a-F图像图像解析式为a＝·mg。可见直线斜率为。若M为定值，则随着m的增大，此斜率会减小。①若出现图像向下弯曲则说明不满足m远小于M。②mg＝0时，小车具有非零的加速度a，即出现纵轴截距，则说明平

衡摩擦力过度。③当mg增大到某值时，小车才具有非零的加速度a，即出现横轴截

距，则说明平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力。

误差分析（2）a-图像：图像解析式为a＝·。可见直线斜率为。若m

为定值，则随着M的减小，此斜率会减小。①若出现图像向下弯曲，则说明M不再远大于m。②M无限增大时，小车具有非零的加速度a，若出现纵轴截距则说明平衡摩擦力过度。③当M减小到某值时，小车才具有非零的加速度a，若出现横轴截距

则说明平衡摩擦力不足或没有平衡摩擦力

02着眼“四翼”·探考点题型规律方法

【典例1】用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。

（1）除了图甲中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，

还必须使用的两种器材是（选填正确选择的字母）。A.秒表B.天平（含砝码）C.弹簧测力计D.刻度尺（2）实验前补偿阻力的做法是：把实验器材安装好，先不挂重物，

将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时

器。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定

初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车

拖动纸带沿木板做?运动。（3）为使沙桶和沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉

力，需满足的条件是沙桶及沙的总质量（选填“远

大于”“远小于”或“近似等于”）小车的总质量。BD匀速直线远小于

（4）实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连

续的3个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4个点没有标

出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则打点计时器

打B点时，小车的速度vB＝m/s。多测几个点的速度作

出v-t图像，就可以算出小车的加速度。0.44

（5）为研究加速度和力的关系，要保证的总质量不变，改

变沙桶内沙的质量，重复做几次实验，通过实验数据来研究加

速度和力的关系。小车

?C

难点助攻第（2）问中补偿阻力，应是在不挂重物时，小车拖着纸带

在长木板上做匀速直线运动，且在改变小车质量时不必重新

补偿阻力。第（3）问中为使沙桶和沙的总重力近似等于小车运动时受到的

拉力，需要满足沙桶和沙的总质量远小于小车的总质量。?

??

解析：（1）利用天平测量质量，利用打点计时器可以计时，打

出的纸带需测量长度求加速度，所以需要天平和刻度尺，A、C

错误，B、D正确。（2）补偿阻力是垫高木板使小车拖动纸带在木板上做匀速直线

运动。（3）为了使沙桶及沙的重力近似等于拉力，需要沙桶及沙的总

质量要远小于小车的总