高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题5 物理实验 第1讲 力学实验课件.ppt

核心专题突破 第一部分 专题五物理实验 2017考点解读 1 实验基本能力 重点考查游标卡尺 螺旋测微器 多用电表等的读数 构造 原理 重要实验方法 实验器材的选择 电路实物连线和运用图象与表格分析处理实验数据 实验结论 误差分析及电学实验中的故障分析等 2 设计与创新能力 要求考生将教材中的实验原理 实验方法迁移到新的背景中 以完成新的实验要求的设计性实验 将逐步取代对原教材中实验的考查 3 实验题类型近年高考通常为 一力一电 模式 1 重点关注游标卡尺 螺旋测微器 多用电表 电阻箱等的读数 电表量程 滑动变阻器及实验电路的选取等 2 源于课本 不拘泥于课本 一直是高考实验题命题的理念 所以熟悉课本实验 抓住实验的灵魂 原理 是我们复习的重中之重 3 知识创新型实验 例如设计型 开放型 探讨型实验等都有不同程度的创新 比如利用所学知识设计出很多测量重力加速度的实验方案 其中 力学设计性实验在近年高考中有加强的趋势 应引起高度重视 第1讲力学实验 命题规律 力学中多个实验都要用到打点计时器 如研究匀变速直线运动规律 验证牛顿第二定律 验证机械能守恒定律 探究动能定理 正确使用打点计时器并根据纸带进行正确的数据处理 得到实验结论及误差分析是高考考查的热点 题型为选择题和填空题 题型一 纸带类 实验 1 2015 江西八校联考 为了探究质量一定时加速度与力的关系 一同学设计了如图所示的实验装置 其中M为带滑轮的小车的质量 m为砂和砂桶的质量 滑轮质量不计 1 实验时 一定要进行的操作或保证的条件是 A 用天平测出砂和砂桶的质量B 将带滑轮的长板右端垫高 以平衡摩擦力C 小车靠近打点计时器 先接通电源 再释放小车 打出一条纸带 同时记录弹簧测力计的示数D 改变砂和砂桶的质量 打出几条纸带E 为减小误差 实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M BCD 2 该同学在实验中得到如图所示的一条纸带 相邻两计数点间还有两个点没有画出 已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电 根据纸带可求出小车的加速度为 m s2 结果保留两位数字 1 3 D 突破点拨 1 对小车的拉力数值等于测力计示数 倍 平衡摩擦后 该拉力即为小车受到的合力 2 用逐差公式求加速度 3 角与a F轴的单位长度选取有关 故小车质量不能用 表示 用F m a列出的牛顿第二定律方程为 2 某同学利用如图所示的装置来验证由小车与钩码组成的系统机械能守恒 1 现提供如下器材 A 小车B 钩码C 一端带滑轮的长木板D 细绳E 电火花打点计时器F 纸带G 毫米刻度尺H 游标卡尺I 低压交流电源J 220V交流电源实验中不需要的器材是 填写器材前的字母 还需要的器材是 I H M m 不正确 因为平衡摩擦后 摩擦力还做功 系统机械能不守恒 解析 1 实验不需要游标卡尺 距离由刻度尺测量 电火花计时器直接使用220V交流电源 不需要低压交流电源 不需要的器材是H I 还需要天平测量钩码的质量 2 为尽可能消除摩擦力对本实验的影响 使验证结果尽可能准确 则小车质量M和钩码质量m的关系应该满足M m 这样能使摩擦力做的功相对少些 以减少机械能的损失 3 小明的看法不正确 因为平衡摩擦力后 摩擦力还做负功 系统机械能不守恒 命题规律 验证平行四边形定则和探究弹力和形变量的关系实验是高考命题的热点之一 重点考查实验操作过程和数据的处理方法 题型二 橡皮条 和 弹簧 类实验 方法点拨 1 验证平行四边形定则实验解题要点 1 实验步骤中 力作用效果的等效性 的判断 2 实验步骤中两个分力和合力的大小和方向的确定方法 2 探究弹力和形变量的关系实验数据处理方法 1 列表法将测量的实验数据填入设计好的表格之中 可以分析两物理量间的定性关系 2 图象法根据记录的实验数据在平面直角坐标系内进行作图 若是曲线应平滑 若是直线要让尽量多的点过直线 或在直线两侧均匀分布 3 函数法往往是根据图象得到物理量间的函数关系方程式 1 2015 山东卷 某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则 实验步骤 将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上 使其轴线沿竖直方向 如图所示 10 0 9 8 9 9 10 1均正确 2 测得OA 6 00cm OB 7 60cm 则FOA的大小为 N 3 根据给出的标度 在图中作出FOA和FOB的合力F 的图示 1 80 1 70 1 90均正确 如图所示 4 通过比较F 与 的大小方向 即可得出实验结论 FOO 解析 1 根据表格数据 作出F l图线 图线的横截距即表示橡皮筋原长 因此l0 10 0cm 2 橡皮筋总长l OA OB 13 60cm 根据F l图线 可读出橡皮筋长度l 13 60cm时 的拉力为1 80N 3 根据平行四边形定则作图 对角线表示合力F 4 若F 与FOO 在误差范围内大小相等 方向相同 变表明力的平行四边形定则是正确的 突破点拨 1 作出F l图象与x轴的交点横坐标即为l0 2 在秤钩处涂抹少许润滑油 将橡皮筋搭在秤钩上 即为 活结 则FOA FOB 求FOA可根据橡皮筋的总长度 OA OB 在F l中查出 CBDAE D 依次在弹簧下端挂上1个 2个 3个 钩码 待钩码静止后 读出弹簧下端指针指示的刻度记录在表格内 然后取下钩码 E 由图象找出m l间的函数关系 进一步写出弹力与弹簧长度之间的关系式 重力加速度取g 10m s2 求出弹簧的劲度系数 2 下图为根据实验测得数据标出的对应点 请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线 3 写出弹簧弹力F和弹簧长度l之间关系的函数表达式 4 此实验得到的结论是 此弹簧的劲度系数k N m 计算结果保留三位有效数字 5 如果将指针分别固定在图中A点上方的B处和A点下方的C处 作出钩码质量m和指针刻度l的关系图象 由图象进一步得出的弹簧的劲度系数kB kC kB kC与k相比 可能是 请将正确答案的字母填在横线处 A kB大于kB kB等于kC kC小于kD kC等于k F 12 5 l 0 15 12 5 AD 解析 1 本实验中首先要正确安装仪器并记下弹簧自然伸长时的位置 然后再挂上钩码分别得出对应的长度 建立坐标系 作出对应的m l图象即可 故答案为CBDAE 2 利用描点法作出图象如图所示 3 由图象利用数学干规律可知对应的函数关系为 F 12 5 l 0 15 4 对比胡克定律F kx可知 劲度系数应为 k 12 5N m 5 如果将指针固定在A点的上方B处 由于选用的弹簧变短 则弹簧的劲度系数变大 得出弹簧劲度系数与k相比 要大于k 故A正确 如果将指针固定在A的下方C处 弹簧的长度不变 故劲度系数不变 得出弹簧的劲度系数仍等于k 故D正确 故选A D 用图象法处理数据的五个要求 1 作图一定要作坐标纸 坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定 2 要标明轴名 单位 在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值 3 图上的连线不一定通过所有的数据点 应尽量使数据点合理地分布在线的两侧 4 作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化 即 变曲为直 5 有些时候 为了使坐标有效使用范围增大 坐标原点可以不从 0 开始 力学的创新实验 预测 2016 山东潍坊二模 用如图所示实验装置测量滑块A与木板间的动摩擦因数 长木板水平固定 细线跨过定滑轮与滑块A 重锺B相连 将细线拉直 测出B离地面的高度h 将重锤从h高处静止释放 B落地后 测出A在木板上滑动的距离x 改变B释放高度重复实验 实验数据如下表所示 1 若测得A的质量mA 3kg B的质量mB 1kg A和B间细线的长度L 112 0cm 木板的长度l 98 0cm 要达到实验目的 以上四个量中没有必要测量的是 用物理量的符号表示 2 作出x随h变化的图象 3 由图象并结合 1 中所测数值求得滑块与木板间的动摩擦因数