第4讲 验证牛顿第二定律 ★一、考情直播 1.考纲解读 考纲内容 能力要求 考向定位 验证牛顿第二定律 掌握验证性实验的基本原理和实验方法，本实验是验证物体的质量、加速度和所受合力之间的关系，一是掌握并应用控制变量法研究物理问题；二是得到数据，会用列表法、 图象法处理数据；三是实验的设计，处理好平衡摩擦力和等效拉力问题；四是实验误差的分析. 全国考纲对验证牛顿第二定律不作要求，但广东等新课标省份对该实验有较高的要求，为必考实验.前几年高考较少涉及，但随着课改的深入，以后必将会加大对次实验的考查. 2.考点整合 考点 验证牛顿第二定律的原理、步骤、数据处理以及误差分析 1．实验目的、原理 实验目的：验证牛顿第二定律，即物体的质量一定时，加速度与作用力成正比；作用力一定时，加速度与质量成反比． 实验原理：利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法，采用控制变量法研究上述两组关系．如图 3-14-1所示，通过适当的调节，使小车所受的阻力忽略，当 M和 m做加速运动时，可以得到 gmMma mMmm gT 当 M>>m时，可近似认为小车所受的拉力 T等于 mg． 本实验第一部分保持小车的质量不变，改变 m的大小，测出相应的 a，验证a与 F的关系；第二部分保持 m不变，改变 M的大小，测出小车运动的加速度 a，验证a与 M的关系． 2．实验器材 打点计时器，纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小桶，细绳，砂，低压交流电源，两根导线，天平，刻度尺，砝码． 3．实验步骤及器材调整 (1)用天平测出小车和小桶的质量 M和 m，把数值记录下来． (2)按图 3-14-2所示把实验器材安装好． (3)平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止． (4)将砂桶通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码． (5)保持小车的质量不变，改变砂桶中的砂量重复步骤(4)，每次记录必须在相应的纸带上做上标记，列表格将记录的数据填写在表内． (6)建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图图 3－14－1 图 3－14－2 线以验证 a与 F的关系． (7)保持砂及小桶的质量不变，改变小车的质量(在小车上增减砝码)，重复上述步骤(5)、(6)验证 a与 M的关系． 4．注意事项 (1)在本实验中，必须平衡摩擦力...
