鲁科版高中物理必修二实验复习讲义(学生版).doc

科目名称物 理课 题必修二实验复习学生姓名任课教师学生年级高 一授 课 日 期 年 月 日 时 至 时授 课 形 式 一对讲授内容探究动能定理实验一：实验目的：探究恒力做功与物体动能改变的关系实验仪器：附有定滑轮的长木板，薄木板，小车、细线，砝码盘及砝码，打点计时器、低压交流电源，导线，天平，毫米刻度尺，纸带及复写纸带；实验目的：验证在外力作用下物体做加速运动或减速运动时，动能增量等于合外力所做的功。 实验原理：利用验证牛二的装置，测出力对物体作不同的功时物体动能的变化，从而得到恒力做功与物体动能改变的关系实验步骤用天平测出小车质量，并记录按实验图安装装置，调定滑轮高度，使细线与木板平行平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫薄木块，并反复移动其位置，直到小车在斜面上匀速运动为止。在砝码盘中加砝码（要使小车的质量远大于砝码的质量），把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器，取下纸带并标记使用的砝码质量重复步骤，打条纸带；选一点迹清晰的纸带分析数据，记录需要的数据注意事项：1 砝码和砝码盘的总质量要远小于小车的质量（若对系统用动能定理（动能中的质量用M+m）则不需要满足这个要求）2 平衡摩擦力时，砝码盘中不要加砝码，但应连接着纸带且接通电源3 小车所受阻力f应包括小车受的摩擦力和打点计时器对小车后所拖纸带的摩擦力4 小车应靠近打点计时器，并且要先接通电源后再放开小车实验二：,误差分析1误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比2没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差3利用打上点的纸带计算小车的速度时，测量不准带来误差注意事项1平衡摩擦力：将木板一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动，找到木板一个合适的倾角2选点测速：测小车速度时，纸带上的点应选均匀部分的，也就是选小车做匀速运动状态的3规格相同：橡皮筋规格相同时，力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可，不必计算出具体数值.【典例1】 “探究功与速度变化的关系”的实验装置如图1所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出图1 (1)关于该实验，下列说法正确的是_A打点计时器可以用干电池供电B实验仪器安装时，可以不平衡摩擦力C每次实验小车必须从同一位置由静止弹出D利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出Wvm、Wv、Wv，W2vm、W3vm的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系(2)如图2所示，给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB1.48 cm，BC1.60 cm，CD1.62 cm，DE1.62 cm；已知相邻两点打点时间间隔为0.02 s，则小车获得的最大速度vm_m/s.(结果保留两位有效数字)【跟踪短训】12013福建卷，19(1)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图3)：图3下列说法哪一项是正确的_(填选项前字母)A平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上B为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量C实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放图4是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为_ m/s(保留三位有效数字)图42在“探究恒力图2113做功与物体动能变化的关系”实验中，设打点时间间隔为T，某同学得到一条纸带如图2113所示，对于求前4个点的速度，有两种做法：甲同学：分别测出s1，s2，s3，s4，s5，然后由v1，v2，v3，v4求速度；乙同学：分别测出h1，h2，h3，h4，h5，然后由v1，v2，v3，v4求速度；你认为他们的做法哪种更好？说出理由验证机械能守恒定律,误差分析1减小测量误差：一是测下落距离时都从0点量起，一次将各打点对应下落高度测量完，二是多测几次取平均值2误差来源：由于重物和纸带下落过程中要克服阻力做功故动能的增加量Ekmv必定稍小于重力势能的减少量Epmghn，改进办法是调整器材的安装，尽可能地减小阻力注意事项1打点计时器要竖直：安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一竖直平面内以减少摩擦阻力2重物密度要大：重物应选用质量大、体积小、密度大的材料3一先一后：应先接通电源，让打点计时器正常工作，后松开纸带让重物下落4测长度，算速度：某时刻的瞬时速度的计算应用vn，不能用vn或vngt来计算.热点一实验原理与操作【典例1】 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz，依次打出的点为0,1,2,3，4，n.则：图1(1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为_、_、_，必须计算出的物理量为_、_，验证的表达式为_.(2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是_(填写步骤前面的字母)A将打点计时器竖直安装在铁架台上B接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验D将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1，h2，h3hn，计算出对应的瞬时速度v1，v2，v3vnF分别算出mv和mghn，在实验误差范围内看是否相等【跟踪短训】1利用图2实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题图2 (1)实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：A按实验要求安装好实验装置；B使重物靠近打点计时器，接着先_，后_，打点计时器在纸带上打下一系列的点；C图3为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点分别测出若干连续点A、B、C与O点之间的距离h1、h2、h3.图3(2)已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为_，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为_，减少的重力势能为_(3)取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图4中绘出图线和图线.已求得图线斜率的绝对值k12.94 J/m，请计算图线的斜率k2_J/m(保留三位有效数字)重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为_(用k1和k2表示)图4(4)通过对k1和k2的比较分析，可得到的结论是(只要求写出一条)：_. 实验：探究功与速度变化的关系题组一借助变力做功探究功与速度变化的关系2在探究功与速度变化的关系的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图7614所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间稀疏，出现这种情况的原因可能是()图7614A电源的频率不稳定 B木板的倾斜程度太大C没有使木板倾斜或木板倾斜的程度太小 D小车受到的阻力较大3在“探究功与速度变化的关系”的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即Wv图，如图7615甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即Wv2图，如图乙，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是()图7615A甲的分析不正确，乙的分析正确 B甲的分析正确，乙的分析不正确C甲和乙的分析都正确 D甲和乙的分析都不正确题组二借助恒力做功探究功与速度变化的关系7(2014衡阳12月六校联考)某同学为探究“合力做功与物体速度变化的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：按图7620摆好实验装置，其中小车质量M020 kg，钩码总质量m0.05 kg.释放小车，然后接通打点计时器的电源(电源频率为f50 Hz)，打出一条纸带图7620(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图7621所示把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d10.004 1 m，d20.055 m，d30.167 m，d40.256 m，d50.360 m，d60.480 m，他把钩码重力(当地重力加速度g9.8 m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W_J(结果保留三位有效数字)，打下第5点时小车的速度v5_m/s(结果保留三位有效数字)图7621(2)此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功Wv2”的结论，且误差很大通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是_A钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多B没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多C释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小D没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因9(2014山东省即墨市期末)为了探究“合力做功与速度变化的关系”某学习小组在实验室组装了如图7625所示的装置，备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带，让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时，滑块处于静止状态要完成该实验，请回答下列问题：图7625(1)要完成本实验，还缺少的实验器材是_(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是_，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是_图7626(3)在满足(2)问的条件下，让小桶带动滑块加速运动，如图7626所示为打点计时器所打的纸带的一部分，图中A、B、C、D、E是按时间先后顺序确定的计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离标注在图上，当地重力加速度为g，则在B、D两点间对滑块研究，合力对滑块做的功为_，vB_，vD_(用题中所给的表示数据的字母表示)答案(1)毫米刻度尺(2)沙和小桶的总质量远小于滑块的质量平衡摩擦力(3)mg(x2x3) 实验：验证机械能守恒定律1关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是()A实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越小，误差就越小B称出重锤的质量C纸带上第1、2两点间距若不接近2 mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差一定较大D处理打完点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法2. 用图796所示装置验证机械能守恒定律，由于电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大的阻力，这样实验造成的结果是()A重力势能的减少量明显大于动能的增加量B重力势能的减少量明显小于动能的增加量C重力势能的减少量等于动能的增加量D以上几种情况都有可能3如图797是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带有关尺寸在图中已注明我们选中n点来验证机械能守恒定律下面举一些计算n点速度的方法，其中正确的是()An点是第n个点，则vngnT Bn点是第n个点，则vng(n1)TCvn Dvn5在用落体法验证机械能守恒定律时，某小组按照正确的操作选得纸带如图799.其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(已知当地的重力加速度g9.80 m/s2，重锤质量为m1 kg，计算结果均保留3位有效数字)图799图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是_段的读数，应记作_cm；甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，他用AC段的平均速度作为B点对应的瞬时速度vB，则求得该过程中重锤的动能增加量Ek_J，重力势能的减少量Ep_J这样验证的系统误差总是使Ek_Ep(选填“”、“”、“”或“”)上述两种处理方法中，你认为合理的是_同学所采用的方法(选填“甲”或“乙”)6“验证机械能守恒定律”的实验中图7910(甲)是打点计时器打出的一条纸带，选取其中连续的计时点标为A、B、CG、H、I，对BH段进行研究已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_用刻度尺测量距离时如图(乙)，读出A、C两点间距为_cm，B点对应的速度vB_m/s(保留三位有效数字)若H点对应的速度为vH，重物下落的高度为hBH，当地重力加速度为g，为完成实验，要比较v与_的大小(用字母表示)图79108为了探究机械能守恒定律，岳口高中的金金设计了如图7914甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A小车B钩码C一端带滑轮的木板D细线E电火花计时器F纸带G毫米刻度尺H低压交流电源I220 V的交流电源图7914(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要