高一物理期末实验复习

1、实验一用DIS测定位移和速度实验目的(1) 熟悉DIS的使用方法；(2) 用DIS测定位移，并研究变速直线运动物体的s-t图像；(3) 测量变速直线运动物体的平均速度；(4) 测定变速直线运动的瞬时速度。实验原理利用位移传感器测定物体距位移传感器接收器之间的距离，及其随时间的变化关系。测定位移、得出s-t图，测量平均速度V=Y。注：位移传感器的工作原理教参P27,课本P28。利用光电门测量挡光片通过光电门的时间，计算出小车通过光电门的平均速度V=-(t很小)。注：光电门传感器的介绍教参P27,课本P32。实验器材位移传感器(发射器、接收器)、光电门传感器、数据采集器、计算机、刻度尺、轨道、小车

2、、挡光片。实验步骤(一) DIS简介(1) DIS:数字化信息系统。digitalinformationsystem。DIS的主要组成部分是：传感器、数据采集器和计算机(2)DIS的系统框图：研究对象传感器数据采集一计算机s-t图中将出现对应的数据点，从点的走向(3) 传感器：是把物理信号转化为电信号的装置。常见的传感器有：力传感器、温度传感器、位移传感器、光电门位移传感器由两部分组成：位移传感器的发射器和接收器。(4) 数据采集器。将由传感器采集到的各种电信号处理后输入计算机。(二) 用DIS测定位移(1) 将位移传感器的发射器固定在小车上，接收器固定在轨道右端(轨道稍倾斜，使小车能做变速直

3、线运动)，将数据采集器相连。(2) 开启计算机和数据采集器电源，运行DIS应用软件，选择“教材专用”点击实验条目中的“测量运动物体的位移和速度”，出现相应的界面。(3) 点击“开始记录”，放开小车使其运动，计算机界面的表格内，将出现小车的位移随时间变化的取样点数据，同时在可大致看出小车位移随时间的变化的规律。(4) 点击“数据点连线”，得出位移随时间变化的曲线。（5）改变轨道的倾角，重复实验，观察不同形状的图线与小车运动状态的关系。小车做变速直线运动时，对应的图线是怎样的？（三）用DIS测变速直线运动的平均速度（1）实验装置同（二），按照前述学生实验的步骤，使载有位移传感器发射器的小车做变速直

4、线运动，获得的s-t图界面。（2）点击“选择区域”，取A、D两点，图中直角三角形水平边为两点的时间间隔厶t,竖直边为两点位移的变化量s，其斜边的斜率Y即为平均速度值，实验下方速度窗口中将显示该速度的值。（3）将类似于上述实验界面图中“AD”“AC”“AB”选定为研究区域，观察实验界面下方速度窗口中显示的数据，并将数值填入表格内。（四）用DIS测变速直线运动的瞬时速度團1-37（1）将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端，使固定有挡光片的小车能够顺利通过并能挡光。（2）开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“用DIS测定瞬时速度”，出现相应软件界面。（3）点击“开始记录”，依次将与

5、软件中厶s对应的挡光片固定在小车上，让小车从轨道的同一位置由静止开始下滑，分别记录下四次挡光的时间，DIS实时计算出小车通过光电门时的平均速度。（4）将上述实验数据填入表格中：注意事项（1）位移传感器的接受器和发射器要正对，发射器固定在小车上，接收器固定在轨道的右端。发射器的电源开关要打开。（2）挡光片上边沿应和小车运动轨道平行。（3）注意点击“开始记录”和释放小车的先后顺序对实验的影响。（4）挡光片的宽度逐渐减小时测定的速度越来越趋近小车挡光片通过光电门时的瞬时速度。（5）光电门传感器的基本原理：A管发射红外线，B管接收红外线，当无物体挡在A、B之间时电路断开；当有物体挡光时，电路接通。计算

6、机根据挡光物体的宽度和挡光时间自动计算出物体的平均速度。实验二用DIS测定加速度实验目的测定沿轨道下滑小车的加速度。实验原理利用位移传感器测出运动物体的位移随时间的变化关系，进行数据处理得到s-t图的斜率v随时间的变化关系，即得到v-t图，根据得到运动物体的加速度。实验器材小车、轨道、量角器、位移传感器、数据采集器、计算机。实验步骤（1）将位移传感器与数据采集器相连。并将轨道垫高。DIS应用软件，点击实验条目中的“用DIS测定加速度”，出现（2）开启电源，运行相应的实验界面。（3）点击“开始记录”（4）观察得到小车在轨道上运动的v-t图线，思考分析速度随时间的变化规律。（5）点击“选择区域”，

7、移动光标，在图像上取相距较远的两点A（t1,v1）与B（t2，v2），求出它们所在直线上的斜率，即可求出加速度，即a1=m/s2。（6）不改变轨道的倾角，重复实验，多次（5次）测量加速度a值，并做好相应的记录。a2=m/s2，a3=m/s2，a4=m/s2，a5=m/s2。5次。当斜面倾角为时，小车下滑的加速度平均值为a二当斜面的倾角越大，下车下滑的加速度越。注意事项（1）（2）（3）小车的轮子应在轨道的卡槽内，位移传感器的接收器和发射器要正对。注意连接时，各接口不要松动，并打开数据采集器的电源。多次测量求平均值，不能改变轨道的倾角，m/S。（选做）a与初速度无关，与释放位置无关。选做：（7）

8、改变轨道的倾角，测量加速度值，并做好相应的记录。重复实验实验结论实验三研究共点力的合成实验目的研究合力与分力的关系实验原理用一个力与同时用两个力使橡皮筋发生相同形变效果（伸长相同的长度），合力与两个分力的大小和方向的关系。实验器材图板、图钉、白纸、橡皮筋、弹簧测力计（两个）、刻度尺、量角器等。实验步骤（1）用两个弹簧秤互成角度地拉绳套，使橡皮筋伸长到一定的位置，记下橡皮筋与绳套结点的位置0,画出两绳套的方向，记录两弹簧秤的示数F1和F2。（2）用一个弹簧秤将橡皮筋拉伸，使结点仍到达位置0,画出绳套的方向，记录弹簧秤示数。（3）用相同标度作出两个分力F1、F2与合力F，以F1和F2为邻边作出平行

9、四边形,得到其对角线F,看F和F是否完全重合（研究的话应连接各力的顶点看是否平行四边形）甲选做：（4）改变两力的夹角再做几次。数据处理用相同标度作出两个分力与合力F，用平行四边形定则作出两个分力的合力F，再比较F和F。实验结论在误差范围内，如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么合力F的大小和方向就可以用F1和F2所夹的对角线来表示。即符合力的合成符合平行四边形定则。注意事项:（1）必须拉到同一结点（保证等效）（2）测力计与细绳在同一条直线上，并保持与纸面平行。（3）做力的图示，必须选取相同的标度（4）两力时作用时，要沿不同的两个方向拉开。（5）量角器的作用是可以用它测量角

10、度，作出平行四边形用三角板可以代替量角器推出平行线，进而作出平行四边形。（6）试验前要检查测力计的刻度是否指在零刻度，如果不在零刻度要调整。（7）两个绳套不等长对实验没有影响实验四用DIS研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系位移僅感器（发射器位移皆感器（接收器】门用天平测量小车的质量（含位移传感器的发射器）测量钩码的重力（作为对小车的拉力）。将位移传感器的接收器固定在轨道的一端，并连接到数据采集器。将发射器固定同时打开其电源。开启数据采集器电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“牛顿第二定律”，实验目的（1）研究小车在质量一定的情况下，加速度与作用力的关系。（2）研究小车在受力一定的情

11、况下，加速度与质量的关系。实验器材带滑轮的轨道、小车、钩码、小车的配重片、天平、位移传感器、数据采集器、计算机等实验步骤（一）用DIS研究加速度与力的关系（1）（2）（3）在小车上，（4）出现软件界面。（5）用细线连接小车，跨过滑轮系住钩码。点击“开始记录”并释放小车，让其在外力F的作用下运动，界面实时显示小车的运动状态的图像。当小车到达终点时，点击“停止记录”，得到v-t图。（6）拖动滚动条，将需要的图像显示在窗口中，点击“选择区域”，用鼠标在图线中选择“开始点”和结束点“”，计算机自动计算出所选区域的加速度值。（7）将加速度a和外力F记录在表格中内相应的位置。（8）保持小车的质量不变，改变

12、钩码的大小重复实验，得到一组数据（至少5组）。数据处理（1）将实验数据记录在表格中。（2）根据实验数据，绘出a-F图像。实验步骤（二）研究小车在受力一定的情况下，加速度与质量的关系。（1）-（6）同上。（7）将加速度a和质量m记录在表格中相应的位置。（8）保持钩码的大小不变，改变小车质量并重复实验，得到一组数据（至少5组）。（9）根据实验数据，画出a-m图，并通过重新设置变量，使图像成为一条线。数据处理（1）将实验数据记录在表中。（2）根据实验数据，绘出a-m图像，通过重新设置变量（横坐标变为1/m），使图像成为一条直线注意事项（1）轨道应保持水平。（2）小车与轨道的摩擦力要小。（3）钩码的质

13、量也应小些。必须保证钩码质量远小于小车质量（4）理解a-F图像，a-1/m图像变形的原因。并互成角度）其中F是通过实验测得的合力，则实验A点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分FFia/ms-2口一.互成角度的两个力的合成1在“研究力的平行四边形定则”的演示实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的一另一端都有绳套（如图）实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，地拉橡皮条某同学认为在此过程中，其中正确的是（A. 两根细绳与橡皮条的夹角必须相同.B在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行.C. 两弹簧秤的读数可以不一样.D. 两弹簧秤拉力的合力的大小应等于橡皮条的弹力.2 .

14、在做验证力的平行四边形定则实验时，（1）橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的0点，则下列说法中正确的是（）A. 同一次实验中，0点位置允许变动B. 实验中，橡皮条、细绳和弹簧秤应与木板保持平行C. 实验中，把橡皮条的另一端拉到0点时，两个弹簧秤之间的夹角必须取90D. 实验中，要始终将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到0点（2）如图所示，是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，是用作图法得到的合力，结果是符合实验事实的（填甲”或乙”）3 .橡皮筋的一端固定在别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测

15、力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。当橡皮筋的活动端拉到0点时，两根细绳相互垂直，如图所示。这时弹簧测力计的读数可从图中读出。由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为N和No（只须读到0.1N）在答题纸的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。4 .在研究互成角度的两个共点力合成”的实验中，测力时要注意不要让橡皮条、线与木板，弹簧与外壳发生，同时又要保证分力与合力都处在同一个上。实验中在橡皮条结点位置0保持不变的情况下，当两弹簧秤之间夹角0增大时，其中一个弹簧秤的示数（填可能不变”，一定改变”，一定不变”）.在保持两个分力大小不变的条件下，观察不同夹角0时的合力大小，由数据得到如右图所示的合力F与两分力间夹角0关系图.则下列说法正确的是：A.合力最大的变化范围是2N夺12N.B.合力最大的变化范围是2N才1（N.C.两分力大小分别为2N和8N.D.两分力大小分别为6N和8N.五.研究力与运动关系17.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可