高考物理二轮复习精品精编课件：《力学实验》ppt精编课件.ppt

第1讲力学实验 1 实验原理 1 由纸带判断物体做匀变速运动的方法如图6 1 1所示 0 1 2 为时间间隔相等的各计数点 x1 x2 x3 为相邻两计数点间的距离 若 x x2 x1 x3 x2 x4 x3 C 常量 即若两连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量 则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动 2 注意事项 1 在实验的过程中 要重复三次 打三条纸带 然后再从三条中选一条比较理想的纸带 舍掉开始比较密集的点 在后面便于测量的地方找一个开始点 2 小车的加速度应适当大些 使相等时间内的位移较大 可以减小长度的测量误差 3 要区别计时器打出的点与人为选取的计数点 一般地每隔4个点取1个计数点 2018 湖南四市联考 某同学在做 研究匀变速直线运动 实验时 从打下的若干纸带中选出了如图6 1 2所示的一条纸带 已知打点计时器使用电源频率为50Hz 每两个相邻计数点间有四个点没有画出 则纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为 s 如果用s1 s2 s3 s4 s5 s6来表示从0点开始各相邻两个计数点间的距离 用T表示两相邻记数点的时间间隔 则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a 用符号写出表达式 不要求计算 打F点时物体的速度大小为vF m s 答案均要求保留三位有效数字 1 实验原理如图6 1 3所示 弹簧受到拉力会伸长 平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等 这样弹力的大小可以通过测定外力而得出 可以用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力 弹簧的伸长可用直尺测出 多测几组数据 用列表或作图的方法探索出弹力和弹簧伸长的定量关系 2 注意事项 1 拉力不能过大 以免弹簧超出其弹性限度 2 实验中用弹簧的伸长而不用弹簧的总长 若用弹簧总长得到的不是正比例函数 关系较为复杂 3 本实验可用列表法 图象法 函数法来处理实验数据 最好用图象法 图象法形象 直观 4 拟合曲线时 不要连成 折线 而应尽量让坐标点大致分布在直线上或两侧 2018 广东高考 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系 1 将弹簧悬挂在铁架台上 将刻度尺固定在弹簧一侧 弹簧轴线和刻度尺都应在 方向 填 水平 或 竖直 2 弹簧自然悬挂 待弹簧 时 长度记为L0 弹簧下端挂上砝码盘时 长度记为Lx 在砝码盘中每次增加10g砝码 弹簧长度依次记为L1至L6 数据如下表 表中有一个数值记录不规范 代表符号为 由表可知所用刻度尺的最小分度为 3 图6 1 4是该同学根据表中数据作的图 纵轴是砝码的质量 横轴是弹簧长度与 的差值 填 L0 或 Lx 4 由图可知弹簧的劲度系数为 N m 通过图和表可知砝码盘的质量为 g 结果保留两位有效数字 重力加速度取9 8m s2 解析 1 为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起 所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向 2 弹簧静止时 记录原长L0 表中的数据L3与其他数据有效位数不同 所以数据L3不规范 标准数据应读至cm位的后两位 最后一位应为估计值 精确至mm位 所以刻度尺的最小分度为1mm 3 由题图知所挂砝码质量为0时 x为0 所以x L Lx 答案 1 竖直 2 静止L31mm 3 Lx 4 4 910 1 实验原理 1 如图6 1 5所示 结点受三个共点力作用处于平衡状态 则F1与F2的合力必与橡皮条拉力平衡 改用一个拉力F 使结点仍到O点 则F 必与F1和F2的合力等效 2 以F1和F2为邻边作平行四边形求出合力F 比较F 与F的大小和方向 以验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则 2 注意事项 1 本实验要注意两只弹簧测力计的选用 将两只弹簧测力计钩好后对拉 若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同 则可选 若不同 应另换 直至相同为止 使用时弹簧测力计应与板面平行 2 只有分力与合力具有等效性时 它们才遵守平行四边形定则 所以本实验的关键是要控制好作用效果相同 即实验成败的关键是前后两次都要把结点拉到同一位置 并记好弹簧测力计读数及细绳套的方向 3 作图时 应选择恰当的标度 作的图大一些便于观察 如图6 1 6所示在 力的平行四边形定则 的实验探究中 某同学进行实验的主要步骤是 将橡皮条的一端固定在木板上的A点 另一端拴上两根带有绳套的细绳 每根绳套分别挂着一个弹簧测力计 沿着两个方向拉弹簧测力计 将橡皮条的活动端拉到某一位置 将此位置标记为O点 读取此时弹簧测力计的示数 分别记录两个拉力F1 F2的大小并标出方向 再用一个弹簧测力计将橡皮条的活动端仍拉至O点 记录其拉力F的大小和方向 1 用一个弹簧测力计将橡皮条的活动端仍拉至O点 这样做的目的是 2 为尽可能减小实验误差 下列操作中正确的是 A 弹簧秤 细绳 橡皮条都应与木板平行B 两细绳必须等长C 标记同一细绳方向的两点要远些D 用两弹簧秤同时拉细绳时夹角应尽可能大 解析 1 用一个弹簧测力计将橡皮条的活动端仍拉至O点 目的是让F与F1 F2的合力效果相同 2 为了减小实验误差 弹簧秤 细绳 橡皮条都应与木板平行 标记同一细绳方向的两点要适当远些 故A C正确 答案 1 见解析 2 AC 1 实验原理本实验共有F m a三个参量 探究加速度a与作用力F及物体的质量m的关系时 应用的方法是控制变量法 即先控制一个参量 小车的质量m不变 讨论a与F的关系 再控制小桶和砂的质量不变 即F不变 改变小车质量m 讨论a与m的关系 2018 山东高考 某同学利用图6 1 7甲所示的实验装置 探究物块在水平桌面上的运动规律 物块在重物的牵引下开始运动 重物落地后 物块再运动一段距离停在桌面上 尚未到达滑轮处 从纸带上便于测量的点开始 每5个点取1个计数点 相邻计数点间的距离如图6 1 7乙所示 打点计时器电源的频率为50Hz 答案 1 67 或76 2 1 001 20 3 2 00偏大 1 实验原理如图6 1 8所示 小车在橡皮筋的作用下弹出 沿木板滑行 当我们用2条 3条 同样的橡皮筋进行第2次 第3次 实验时 每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致 那么 第2次 第3次 实验中橡皮筋对小车做的功就是第1次的2倍 3倍 如果把第1次实验时橡皮筋所做的功记为W 以后各次做的功就是2W 3W 2018 皖南八校联考 为了 探究动能改变与合外力做功 的关系 某同学设计了如下实验方案 A 第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起 把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连 然后跨过定滑轮 重锤夹后连一纸带 穿过打点计时器 调整木板倾角 直到轻推滑块后 滑块沿木板匀速运动如图6 1 9甲所示B 第二步保持长木板的倾角不变 将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处 取下细绳和钩码 将滑块与纸带相连 使其穿过打点计时器 然后接通电源释放滑块 使之从静止开始加速运动 打出纸带 如图6 1 9乙所示 试回答下列问题 1 已知O A B C D E F相邻计数点的时间间隔为 t 根据纸带求滑块速度 当打点计时器打A点时滑块速度vA 打点计时器打B点时滑块速度vB 2 已知重锤质量m 当地的重加速度g 要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块 写出物理名称及符号 合外力对滑块做功的表达式W合 3 测出滑块运动OA段 OB段 OC段 OD段 OE段合外力对滑块所做的功 并计算出A B C D E各点的速度 以v2为纵轴 以W为横轴建立坐标系 描点作出v2 W图象 可知它是一条过坐标原点的倾斜直线 若直线斜率为k 则滑块质量M 2 注意事项 1 安装打点计时器时 必须使限位孔与纸带在同一竖直平面内 以减小重物下落时纸带受到的阻力 2 要特别注意实验操作的顺序 开始实验时 需保持提纸带的手不动 同时先接通电源 让打点计时器正常工作再放开纸带让重物下落 以保证第一个点是一个清晰的小点 3 根据自由落体运动过程中机械能守恒原理 可以测量任意两个计数点之间距离 h 求出这两点间的动能之差 Ek 利用mg h Ek来验证机械能