2022年高一物理 牛頓第二定律教學(xué)案2 新人教版
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1、2022年高一物理 牛頓第二定律教學(xué)案2 新人教版 一、教學(xué)內(nèi)容分析 1內(nèi)容與地位 在共同必修模塊物理1的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中涉及本節(jié)的內(nèi)容有:“通過實驗,探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系理解牛頓運(yùn)動定律”本條目要求學(xué)生通過實驗,探究加速度、質(zhì)量、力三者的關(guān)系,強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究過程 牛頓第二定律是動力學(xué)的核心規(guī)律,是學(xué)習(xí)其他動力學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ),是本章的重點內(nèi)容,它闡明了物體的加速度跟力和質(zhì)量間的定量關(guān)系,是在實驗基礎(chǔ)上建立起來的重要規(guī)律,在理論與實際問題中都有廣泛的運(yùn)用在教學(xué)過程中要創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生經(jīng)歷探究加速度、質(zhì)量、力三者關(guān)系的過程,可以通過實驗測量加速度、力、質(zhì)量,分別作出表示加速度與
2、力、加速度與質(zhì)量的關(guān)系的圖像,根據(jù)圖像導(dǎo)出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式學(xué)習(xí)過程中引導(dǎo)體會科學(xué)的研究方法控制變量法、圖像法的應(yīng)用,培養(yǎng)觀察能力、質(zhì)疑能力、分析解決問題的能力和交流合作能力在知識的形成中真正理解牛頓第二定律,同時體驗到探究的樂趣 2教學(xué)目標(biāo) (1)經(jīng)歷探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系的過程 (2)感悟控制變量法、圖像法等科學(xué)研究方法的應(yīng)用 (3)體驗探究物理規(guī)律的樂趣 (4)培養(yǎng)觀察能力、質(zhì)疑能力、分析解決問題的能力和交流合作能力 3教學(xué)重點、難點 引導(dǎo)學(xué)生探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系的過程是本節(jié)課教學(xué)的重點,通過實驗數(shù)據(jù)畫出圖像,根據(jù)圖像導(dǎo)出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式是本節(jié)的難點 二、案例設(shè)計
3、 (一)復(fù)習(xí)導(dǎo)入 教師:什么是物體運(yùn)動狀態(tài)的改變?物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化的原因是什么? 學(xué)生:物體運(yùn)動狀態(tài)的改變就是指物體速度發(fā)生了改變,力是使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化的原因 教師:物體運(yùn)動狀態(tài)的改變,也就是指物體產(chǎn)生了加速度加速度大,物體運(yùn)動狀態(tài)變化快;加速度小,物體運(yùn)動狀態(tài)變化慢弄清物體的加速度是由哪些因素決定的,具有十分重要的意義那么物體的加速度大小是由哪些因素決定的呢?請同學(xué)們先根據(jù)自己的經(jīng)驗對這個問題展開討論,讓學(xué)生嘗試從身邊實例中提出自己的觀點討論中體會到a跟力F、物體質(zhì)量m有關(guān) (二)探究加速度a跟力F、物體質(zhì)量m的關(guān)系 1定性討論a、F、m的關(guān)系 學(xué)生:分小組討論 教師:在學(xué)生分組討
4、論的基礎(chǔ)上,請各組派代表匯報討論結(jié)果 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出定性的結(jié)論:a與F、m有關(guān)系,當(dāng)m一定時F越大,a就越大;當(dāng)F一定時,m越大,a就越小請思考: 在這里為什么要組織學(xué)生開展這樣的討論? 2定量研究a、F、m的關(guān)系 (1)設(shè)計實驗方案 教師在肯定學(xué)生回答的基礎(chǔ)上,提問:如何定量地研究a與F、m的關(guān)系呢?指出剛才大家在定性討論a、F、m三者關(guān)系時,就已經(jīng)采用了在研究a與F關(guān)系時保持m一定,在研究a與m的關(guān)系時保持F一定的方法,這種方法叫做控制變量法,它是研究多變量問題的一種重要方法下面我們可應(yīng)用這種方法,通過實驗對a、F、m的關(guān)系進(jìn)行定量研究 教師進(jìn)一步引導(dǎo),使學(xué)生明確要在實驗中研究a、F、m的
5、關(guān)系必須有辦法測出a、F、m 教師在指出講臺上放有氣墊導(dǎo)軌、氣源、兩個光電開關(guān)和與之配套的數(shù)字計時器、滑塊、細(xì)線、砝碼、小桶、彈簧秤、托盤天平、一端帶有滑輪的長木板、小車、鉤碼、打點計時器、紙帶、刻度尺,并說明每個光電開關(guān)與數(shù)字計時器一起能測出一定寬度的遮光板通過它的時間進(jìn)而測出物體的瞬時速度后,讓學(xué)生根據(jù)給定的器材設(shè)計實驗方案,并在小組討論基礎(chǔ)上,全班交流在大家互相啟發(fā)、補(bǔ)充的過程中形成較為完善的方案 學(xué)生:設(shè)計出如下實驗方案 方案一 以小車、打點計時器、紙帶、長木板、細(xì)線、小桶、鉤碼、砝碼、刻度尺、天平為器材,研究小車的運(yùn)動用天平測出小車的質(zhì)量m1,測出小桶的質(zhì)量m2,把小桶與小桶中砝碼的
6、總重力mg當(dāng)作小車受到的拉力F,從打點計時器打出的紙帶上測出s,由sat2計算出小車的加速度a 方案二 以氣墊導(dǎo)軌、氣源、兩個光電開關(guān)、數(shù)字計時器、滑塊、刻度尺、細(xì)線、小桶、砝碼、鉤碼、天平為器材研究滑塊的運(yùn)動用天平測出滑塊的質(zhì)量m1,測出小桶的質(zhì)量m2,把小桶與小桶中砝碼的總重力mg當(dāng)作滑塊受到的拉力F,用導(dǎo)軌旁邊的刻度尺測出兩光電開關(guān)的距離s0,用刻度尺測出固定在滑塊上的遮光片的寬度s,根據(jù)數(shù)字計時器給出的遮光片分別通過前后兩個光電開關(guān)所經(jīng)歷的時間t1、t2,由于ss0,因此可以根據(jù)v1st1和v2st2計算出滑塊在兩光電開關(guān)間運(yùn)動時的初、末速度,再由計算出滑塊的加速度a 教師引導(dǎo)學(xué)生討論
7、兩種方案的可行性,讓學(xué)生踴躍發(fā)表自己見解 教師:上述兩種方案都是可行的但前一種方案中小車受到的摩擦力較大,實驗誤差較大,因此就得想辦法消除摩擦力的影響,那么如何消除摩擦力呢?建議有興趣的同學(xué)自己利用課余的時間去實驗室用前一種方案或其他方案進(jìn)行實驗探索本節(jié)課我們采用上述后一種方案進(jìn)行實驗探究 教師:不論采用上述哪種方案,我們把小桶與小桶中砝碼的總重力mg當(dāng)作小車(包括上面的鉤碼)或滑塊(包括上面的鉤碼)受到的拉力,這是有條件的,這條件就是mm(m為小車與鉤碼或滑塊與鉤碼的總質(zhì)量) (2)進(jìn)行實驗探究 教師:引導(dǎo)學(xué)生在氣墊導(dǎo)軌上研究a、F、m三者關(guān)系,為了讓學(xué)生能有條不紊地進(jìn)行實驗,用電子幻燈片打
8、出研究內(nèi)容、實驗步驟和數(shù)據(jù)記錄表格如下: 【研究內(nèi)容】研究m一定時, a與F的關(guān)系 【研究步驟】用天平分別測出單個滑塊的質(zhì)量m1_g,小桶質(zhì)量m2_g,則滑塊總質(zhì)量m等于m1加上放在它上面的鉤碼的質(zhì)量m1 在桶中放置質(zhì)量為m2的砝碼,則mm2m2,當(dāng)mm時,認(rèn)為Fmg(g取9.8ms2) 用刻度尺測出遮光片的寬度s_m,用軌道邊上的標(biāo)尺測出兩光電開關(guān)之間的距離s0_m 實驗時,保持s0不變,把各次滑塊運(yùn)動中遮光片經(jīng)過前后光電開關(guān)的時間t1、t3代入公式計算出各次滑塊運(yùn)動的加速度,并把實驗數(shù)據(jù)填入表11-1表11-1 研究m一定時,滑塊加速度a與其受力F的關(guān)系單個滑塊質(zhì)量m1_g滑塊總質(zhì)量m_g
9、小桶質(zhì)量m2_g遮光片寬度s_m兩光電開關(guān)間距s0_m實驗次數(shù)小桶上的砝碼質(zhì)量m2/g小桶與壇碼總質(zhì)量m/gt1/st2/s滑塊加速度a/(ms -2)滑塊受的拉力F/N1234 【實驗的結(jié)論】_ 【研究內(nèi)容二】研究a與m的關(guān)系(F一定) 【研究步驟】用天平分別測出單個滑塊的質(zhì)量m1_g,小桶質(zhì)量m2_g,則各次實驗中滑塊總質(zhì)量m等于m1加上放在它上面的鉤碼的質(zhì)量m1 在小桶中放置質(zhì)量為m2的砝碼,則mm2m2,當(dāng)mm時,認(rèn)為Fmg(g取9.8m/s2),并保持m不變 用刻度尺測出遮光片的寬度s_m,用軌道邊上的標(biāo)尺測出兩光電開關(guān)之間的距離s0_m 實驗時,保持s0不變,把各次滑塊運(yùn)動中遮光片
10、經(jīng)過光電開關(guān)的時間t1、t2代入公式,計算出各次滑塊運(yùn)動的加速度,把實驗數(shù)據(jù)填入表11-2表11-2 研究滑塊加速度a與滑塊總質(zhì)量m的關(guān)系(拉力F一定)單個滑塊質(zhì)量m2_g小桶質(zhì)量m2_g小桶與砝碼的總質(zhì)量m_g遮光片寬度s_m兩光電開關(guān)間距s0_m實驗次數(shù)滑塊砝碼質(zhì)量m1/gt1/st2/s滑塊加速度a/(ms -2)滑塊與砝碼總質(zhì)量m/g1234 【實驗的結(jié)論】_ 說明 在簡要說明數(shù)字計時器的使用方法,強(qiáng)調(diào)實驗過程應(yīng)使氣墊導(dǎo)軌保持水平,兩光電開關(guān)間距要盡可能大些,盡可能使m遠(yuǎn)大于m(如果m20m,則可認(rèn)為mm)等注意事項后,請兩位學(xué)生上臺操作并報告測量數(shù)據(jù),其他學(xué)生邊觀察邊在課前印發(fā)的實驗
11、數(shù)據(jù)記錄表(表11-1、表11-2)上填上實驗測量數(shù)據(jù) 教師:把全班學(xué)生分成8個小組,第1組第4組學(xué)生分別完成(表11-1)中從實驗次數(shù)14各項目的計算與填寫,第5組第8組學(xué)生分別完成(表11-2)中從實驗次數(shù)14各項目的計算與填寫 教師:讓學(xué)生反饋計算結(jié)果,并填入電子幻燈片(表11-1)、(表11-2)的對應(yīng)欄目中 教師:引導(dǎo)學(xué)生對表11-1的數(shù)據(jù)通過直接觀察;通過在坐標(biāo)紙上畫出aF圖像進(jìn)行分析,得出aF(m一定時)的結(jié)論 在描點畫圖時,讓學(xué)生體會為什么要讓描出的點盡可能多地分布在某一直線的兩側(cè),嘗試說出實驗誤差的原因 教師:引導(dǎo)學(xué)生對表11-2的數(shù)據(jù)通過直接觀察通過在坐標(biāo)紙上畫出am圖像進(jìn)
12、行分析,只能得出當(dāng)F一定時,m越大a就越小的結(jié)論 教師:能不能就此馬上斷言a與m成反比?讓學(xué)生展開討論 教師:在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全班交流的基礎(chǔ)上,問學(xué)生能不能猜想a與m成反比? 如何證明這種猜想是否正確?請思考討論 學(xué)生:可以畫出a與圖像,看它是否為過原點的直線 學(xué)生:還可以通過計算a與m的比值來判斷 教師:讓學(xué)生分組計算出對應(yīng)各次實驗的,并在全班反饋填人表11-2后,在坐標(biāo)紙上作出a圖像 學(xué)生:確實實驗得到的直線是接近過原點的,實驗誤差允許范圍內(nèi)a與m是成反比(F一定時)的 說明 這里開展一系列討論的目的是為了讓學(xué)生體會從am圖像轉(zhuǎn)化到a圖像的意義,認(rèn)識圖像法描述物理規(guī)律的作用 教師:本實驗只是
13、讓我們對于自然規(guī)律的探究有所體驗,實際上一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)不可能是幾次簡單的測量實驗就能得出,還需要通過大量的實驗事實來論證 3牛頓第二定律 通過大量的實驗探究得到加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系是: 當(dāng)物體的質(zhì)量一定時,物體的加速度跟所受的作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,這就是牛頓第二定律 加速度和力都是矢量,它們都有方向,牛頓第二定律不但確定了加速度和力的大小之間的關(guān)系,還確定了它們的方向之間的關(guān)系:加速度的方向跟引起這個加速度的力的方向相同 牛頓第二定律也可用數(shù)學(xué)公式來表示:aF/m或Fma上式可改寫為等式:Fkma,式中的k是比例常數(shù) 教師指出: (1)如果各物理量都采用國際單位,k1; (2)力
14、的單位“牛頓”是根據(jù)牛頓第二定律定義的 定義:使質(zhì)量1kg的物體產(chǎn)生1ms2的加速度所需要的力,叫做1N即1N1kgms2可見,如果都用國際制單位,則k1 牛頓第二定律可簡化為Fma這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 三、案例評析 本節(jié)課教學(xué)設(shè)計的思路是:首先提出物體的加速度是由哪些因素決定的這個問題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己已有的經(jīng)驗進(jìn)行定性探究,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用控制變量法進(jìn)行定量探究,讓學(xué)生經(jīng)歷自己設(shè)計實驗方案、觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據(jù)、全班合作處理實驗數(shù)據(jù)、分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論的過程,最后總結(jié)出牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 本節(jié)課教學(xué)設(shè)計為創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生主動參與探究加速度、質(zhì)量、力
15、三者關(guān)系的全過程,在實驗方案設(shè)計分析、應(yīng)用圖像探究規(guī)律等問題解決的過程中較為關(guān)注學(xué)生自己的觀念,讓學(xué)生在問題討論中完善自己的觀點,學(xué)習(xí)應(yīng)用物理和數(shù)學(xué)的方法研究自然規(guī)律,有效地培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力、觀察能力、分析能力、解決問題的能力以及合作交流的能力教師在實驗完成后的一句話“本實驗只是讓我們對于自然規(guī)律的探究有所體驗,實際上一個規(guī)律的發(fā)現(xiàn)不可能是幾次簡單的測量實驗就得出,還需要通過大量的實驗事實來論證”充分體現(xiàn)了注重對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的教育對于實驗的方案可以根據(jù)學(xué)校、學(xué)生的情況,選擇一種或兩種或三種做,讓學(xué)生比較實驗的結(jié)果,對實驗進(jìn)行多方面的反思 四、相關(guān)鏈接探究牛頓第二定律中的圖像
16、問題 典型例題1 在“探究牛頓第二定律”實驗中,研究加速度與力的關(guān)系時得到如圖11-1所示的圖像,試分析其原因 分析:在做aF關(guān)系實驗時,用砂和砂桶所受重力mg代替了小車所受的拉力F,如圖11-2所示:事實上,砂和砂桶的重力mg與小車所受的拉力F是不相等的,這是產(chǎn)生實驗系統(tǒng)誤差的原因,為此,必須根據(jù)牛頓第二定律分析mg和F在產(chǎn)生加速度問題上存在的差別由圖像經(jīng)過原點知,小車所受的摩擦力已被平衡設(shè)小車實際加速度為a,由牛頓第二定律可得mg(mm0)a即若視Fmg,設(shè)這種情況下小車的加速度為a,則amgm0在本實驗中,m0保持不變,與mg(F)成正比,而實際加速度a與mg成非線性關(guān)系,且m越大,圖像
17、斜率越小理想情況下,加速度a與實際加速度a差值為上式可見,m取不同值,a不同,m越大,a越大,當(dāng)m0m時,aaa0,這就是要求該實驗必須滿足m0m的原因所在 本題誤差是由于砂及砂桶質(zhì)量較大,不能很好滿足m0m造成的 點評:本實驗的誤差因原理不完善引起的誤差,本實驗用砂和砂桶所受的總重力mg代替小車的拉力,而實際小車所受的拉力要小于砂和砂桶所受的總重力,這個砂和砂桶的總質(zhì)量越接近小車和砝碼的總質(zhì)量,誤差越大;反之砂和砂桶的總質(zhì)量越小于小車和砝碼的總質(zhì)量,由此引起的誤差就越小因此滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量m0的目的就是為了減小因?qū)嶒炘聿煌晟贫鸬恼`差此誤差可因為mm0而減小
18、,但不可能消去此誤差 典型例題2 在利用打點計時器和小車做“探究牛頓第二定律”的實驗時,實驗前為什么要平衡摩擦力?應(yīng)當(dāng)如何平衡摩擦力? 分析:牛頓第二定律表達(dá)式Fma中的F,是物體所受的合外力,在本實驗中,如果不采用一定的辦法平衡小車及紙帶所受的摩擦力,小車所受的合外力就不只是細(xì)繩的拉力,而應(yīng)是細(xì)繩的拉力和系統(tǒng)所受的摩擦力的合力因此,在研究加速度a和外力F的關(guān)系時,若不計摩擦力,誤差較大;若計摩擦力,其大小的測量又很困難在研究加速度a和質(zhì)量m的關(guān)系時,由于隨著小車上的砝碼增加,小車與木板間的摩擦力會增大,小車所受的合外力就會變化(此時長板是水平放置的),不滿足合外力恒定的實驗條件,因此實驗前必
19、須平衡摩擦力 應(yīng)如何平衡摩擦力?怎樣檢查平衡的效果?有人是這樣操作的:把如圖11-3所示裝置中的長木板的右端墊高一些,使之形成一個斜面,然后把實驗用小車放在長木板上,輕推小車,給小車一個沿斜面向下的初速度,觀察小車的運(yùn)動情況,看其是否作勻速直線運(yùn)動如果基本可看作勻速直線運(yùn)動,就認(rèn)為平衡效果較好這樣操作有兩個問題:一是在實驗開始以后,阻礙小車運(yùn)動的阻力不只是小車受到的摩擦力,還有打點計時器限位孔對紙帶的摩擦力及打點時振針對紙帶的阻力,在上面的做法中沒有考慮后兩個阻力;二是檢驗平衡效果的方法不當(dāng),靠眼睛的直接觀察判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動是很不可靠的正確的做法是:將長木板的末端(如圖11-3中的右
20、端)墊高一些,把小車放在斜面上,輕推小車,給小車一個沿斜面向下的初速度,觀察小車的運(yùn)動,當(dāng)用眼睛直接觀察可認(rèn)為小車做加速度很小的直線運(yùn)動以后,保持長木板和水平桌面的夾角不動,并裝上打點計時器及紙帶,在小車后拖紙帶、打點計時器開始打點的情況下,給小車一個沿斜面向下的初速度,使小車沿斜面向下運(yùn)動取下紙帶后,如果在紙帶上打出的點的間隔基本上均勻,就表明小車受到的阻力跟它所受的重力沿斜面的分力平衡 點評: (1)打點計時器工作時,振針對紙帶的阻力是周期性變化的,所以,難以做到重力沿斜面方向的分力與阻力始終完全平衡,小車的運(yùn)動也不是嚴(yán)格的勻速直線運(yùn)動,紙帶上的點的間隔也不可能完全均勻,所以上面提到要求基
21、本均勻 (2)在實驗前對摩擦力進(jìn)行了平衡以后,實驗中需在小車上增加或減少砝碼,因為改變了小車對木板的壓力,從而使摩擦力出現(xiàn)了變化,有沒有必要重新平衡摩擦力?我們說沒有必要,因為由此引起的摩擦力變化是極其微小的從理論上講,在小車及其砝碼質(zhì)量變化時,由力的分解可知,重力沿斜面向下的分力G1和垂直斜面方向的分力G2(大小等于對斜面的壓力),在斜面傾角不變的情況下是成比例增大或減小的,進(jìn)而重力沿斜面方向的分力G1和摩擦力f成比例變化,仍能平衡但實際情況是,紙帶所受阻力Ff,在平衡時有G1FfFf,而當(dāng)Ff和Ff成比例變化后,前式不再相等,因而略有變化另外,小車的軸與輪的摩擦力也會略有變化,在我們的實驗
22、中,質(zhì)量變化較小,所引起的誤差可忽略不計 典型例題3 用如圖11-4(a)所示的裝置研究質(zhì)量、定時加速度與作用力的關(guān)系實驗中認(rèn)為細(xì)繩對小車的作用力F等于砂和桶所受的總重力,用改變砂的質(zhì)量的辦法來改變對小車的作用力F,用打點計時器測出小車的加速度a,得出若干組F和a的數(shù)值,然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作aF圖線一學(xué)生作出如圖11-4(b)所示的圖線,發(fā)現(xiàn)橫軸上的截距OA較大,明顯地超出了偶然誤差的范圍,這是由于實驗中沒有進(jìn)行什么步驟? 分析:這是一個驗證性的實驗,作出的aF圖線理應(yīng)通過原點,表明質(zhì)量m0一定時,加速度a與F成正比,作出圖11-4(b)所示的圖線,表示什么意思呢?設(shè)截距OAFf,現(xiàn)變換一下坐
23、標(biāo)原點,把原點移至A點,縱坐標(biāo)仍表示加速度a,橫坐標(biāo)表示FFf,設(shè)直線的斜率為,則圖11-4(c)表示ak(FFf),F(xiàn)Ffm0a即:由牛頓第二定律可知,在某同學(xué)所做的這個實驗中,合外力并不是細(xì)繩對小車的作用力F,而是FFf,顯然,這個f是水平長木板對小車的摩擦力,這個摩擦力在實驗中是不能忽略的,實驗中需平衡此摩擦力,采用的辦法是:“在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板,反復(fù)移動木板的位置,直到小車在斜面上運(yùn)動時可以保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài),這時小車拖著紙帶運(yùn)動時受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面上的分力平衡”(見高中課本)這時小車所受的合外力FFfm0gsinF,畫出的圖線應(yīng)當(dāng)通過原點
24、,該同學(xué)作出如圖11-4乙所示的aF圖線,是因為他在實驗中沒有進(jìn)行平衡摩擦力這一步驟 典型例題4 利用例3圖11-4(a)所示的裝置做“探究牛頓第二定律”實驗,甲同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度。和小車所受拉力F的圖像為圖11-5中的直線,乙同學(xué)畫出的aF圖像為圖11-5中的直線直線、在縱軸或橫軸上的截距較大,明顯超出了誤差范圍,下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋,其中可能正確的是( ) A實驗前甲同學(xué)沒有平衡摩擦力 B甲同學(xué)在平衡摩擦力時,把長木板的末端抬得過高了 C實驗前乙同學(xué)沒有平衡摩擦力 D乙同學(xué)在平衡摩擦力時,把長木板的末端抬得過高了 分析:圖像在縱軸上有較大的截距,說明在繩
25、對小車的拉力F0(還沒有掛砂桶)的情況下,小車就有了沿長木板向下的加速度a0設(shè)長木板與水平桌面間的夾角為,小車所受的重力mg沿長木板向下的分力應(yīng)為mg sin,長木板對小車的摩擦阻力應(yīng)為mg cos又設(shè)運(yùn)動系統(tǒng)所受的其他阻力為Ff(可視為定值),則應(yīng)有mg sin(mg cosFf)ma0,在此式中m、g、Ff為定值如果適當(dāng)減小值,可使sin減小而cos值增大,實現(xiàn)a00,圖像起點回到坐標(biāo)系的原點圖像在橫軸上有較大的截距,說明乙同學(xué)在實驗前沒有平衡摩擦力,因此在繩對小車有了較大的拉力F以后,小車的加速度仍然為零,其原因如例3所述由上述分析可知,B、C選項的敘述正確 分析:(1)關(guān)鍵分析縱截距及其物理意義;(2)在實驗中平衡摩擦力的標(biāo)準(zhǔn)是物體在不掛砂桶時勻速運(yùn)動,即所連紙帶上的點應(yīng)是均勻分布的
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