2024届高考物理一轮复习：必修第一册实验知识点

人教版高中物理必修第一册实验题知识清单

第一章实验原理与方法

科学探究的一般方法：介绍物理学中常用的科学探究方法，例如：观察、实验、模型构建、

理论分析等。

测量工具的使用：介绍常用的测量工具，例如：刻度尺、停表、打点计时器等，以及它们

的使用方法和注意事项。

数据处理与误差分析：介绍常用的数据处埋方法，例如：表格法、图像法等，以及误差产

生的原因和减小误差的方法。

第二章运动学实验

探究小车速度随时间变化的规律：介绍实验原理、器材、步骤、数据处理和结论，并分析

实验误差和注意事项。

自由落体运动的骆讦：介绍实验原理、器材、步骤、数据处理和结论，并分析实验误差和

注意事项。

第三章力学实验

探究弹力和弹簧伸长的关系：介绍实验原理、器材、步骤、数据处理和结论，并分析胡克

定律的适用条件。

探究加速度与力、质量的关系：介绍实验原理、器材、步骤、数据处理和结论，并分析牛

顿第二定律的应用.

探究两个互成角度的力的合成规律：介绍实验原理、器材、步骤、数据处理和结论，并分

析平行四边形定则的应用，

第四章力学基础理论

运动的描述：介绍参考系、位移、速度、加速度等基本概念，以及匀变速直线运动的规律。

相互作用-力：介绍重力、弹力、摩擦力、牛顿第三定律、力的合成与分解、共点力的平

衡等知识点。

运动和力的关系：介绍牛顿第一定律、牛顿第二定律，以及动力学的两类基本问题（已知

受力求运动，己知运动求受力）。

超重和失重：介绍超重和失重的概念、产生条件和分析方法。

第五章单位制

基本单位和导出单位：介绍单位制、国际单位制，以及力学单位制中的基本单位和导出单

位。

单位换算：介绍常用的单位换算方法和技巧。

第一章实验原理与方法

1.1科学探究的i般方法

情景导入

展示科学家进行科学探究的图片或视频，例如：伽利略的斜面实验、牛顿的苹果落地等。

提出问题：科学家们是如何发现自然规律的？

要点提炼

科学探究的一般过程：提出问题f猜想与假设f设计实验与进行实验f收集证据f

分析与论证一评估一交流与合作。

观察：是科学探究的起点，通过观察自然现象，发现问题并提出猜想。

实验：是检监猜想和假设的重要手段，通过控制变最讲行实验，收集数据并分析结果。

模型构建：将复杂的系统简化为易「理解和研究的模型，例如：质点模型、理想气体模型

等。

理论分析：运用数学工具和物理规律对实验数据进行分析和解释，并建立理论模型。

特别提醒

科学探究是•个循环往复的过程，不是所有探究都严格按照上述步骤进行。

在熨验过程中要控制变量，确保实验结果的可靠性“

要善于运用多种方法进行科学探究，例如：观察、实验'模型构建、理论分析等。

思想升华

科学探究需要严谨的科学态度和求真务实的精神。

科学探究是一个充满创造性的过程，需要不断地提出问题、解决问题。

科学探究的结果并非一成不变，随着科学的发展，我们的认识也会不断深化和完善。

课后思考

请你回忆生活中遇到的一个问题，尝试运用科学探究的方法进行分析和解决。

请你查阅资料，了解一位著名科学家的生平事迹，并分享他进行科学探究的故事。

1.2测量工具的使用

情景导入

展示日常生活中的测量场景，例如：测量身高、测量体温、测量时间等。

提问：我们是如何进行这些测量的？需要用到哪些工具？

要点提炼

刻度尺：用于测量长度，注意读数时要估读到最小刻度的一位。

停表：用于测量时间，分为机械停表和电子停表，使用前要检查指针是否归零，读数时要

注意单位换算。

打点计时器：用于记录物体运动的时间和位移，分为电磁打点计时器和电火花打点计时器，

使用时要注意电源的选择、纸带的穿法、操作步骤等。

特别提醒

选择合适的测量工具，例如：测量长度较小的物体时，应选择最小刻度更小的刻度尺。

正确使用测量工具，例如：使用刻度尺时，要使其与被测物体紧密接触，避免视差。

多次测量求平均值，减小测量误差。

思想升华

测后是科学探究的某础，精确的测吊是获得可靠实验数据的前程。

随着科技的发展，测量工具的精度和功能不断提高，为科学研究提供了更便利的条件。

课后思考

请你尝试用刻度尺测量一张纸的厚度，并分析如何减小测量误差。

请你查阅资料，了解打点计时器的原理和应用。

1.3数据处理与误差分析

情景导入

展示实验数据处理的场景，例如：将实验数据填入表格'绘制图像等。

提问：为什么要对实验数据进行处理？如何分析实验误差？

要点提炼

数据处理方法：

表格法：将实验数据整理成表格，便于观察和分析数据之间的关系。

图像法：将实验数据绘制成图像，可以更直观地看出数据之间的关系，例如：线性关系、非

线性关系等。

误差分析：

误差来源：系统误差（例如：仪器误差、环境影响）和随机误差（例如：操作误差、读数误

差）。

减小误差的方法：多次测量求平均值、选择合适的测量工具、改进实验方法等。

特别提醒

图像法是物理学中常用的数据处理方法，能够直观地展现物理量之间的关系。

课后思考

如何改进实验装置，减小实验误差？

如何利用速度-时间图像求解位移？

2.2自由落体运动的验证

情景导入

展示物体自由落体的场景，例如：苹果从树上掉落、雨滴下落等。

提问：自由落体运动的规律是什么？如何验证这些规律？

实验原理

利用打点计时器记录自由落体运动的时间和位移，根据公式计算加速度，并与重力加速度进

行比较，验证自由落体运动的规律。

实验器材

电火花打点计时器、220V交流电源、纸带、重物、刻度尺等。

实验步骤

安装实验器材，连接电路，

进行实验：接通电源，释放重物，让打点计时器在纸带上打点。

数据处理：选取计数点，测量位移，计算加速度，并与重力加速度进行比较。

实脸结论

自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度等于重力加速度g<.

误差分析和注意事项

空气阻力的影响、测量误差、计算误差等。

选择质量较大的重物、减小空气阻力的影响、多次测量求平均值。

思想升华

实验验证了自由落体运动的规律，加深对牛顿运动定律的理解。

理想模型与实际情况存在差异，要学会忽略次要因素，抓住主要矛盾。

课后思考

如何改进实验装置，更精确地测量重力加速度？

自由落体运动在哪些情况下不适用？

第三章力学实验

3.1探究弹力和弹簧伸长的关系

情景导入

展示生活中弹簧的应用场景，例如：弹簧秤、蹦床等。

提问：弹簧的弹力大小与哪些因素有关？

实验原理

通过悬挂不同质量的祛码，测得弹簧的伸长量，研究弹簧的弹力与伸长量之间的关系，验证

胡克定律。

实验器材

弹簧、弹簧测力计•、刻度尺、铁架台、钩码等。

实验步骤

测量弹簧的原长。

将弹簧悬挂在铁架台上，并挂上钩码，记录弹簧的伸长量和钩码的重力。

改变钩码的数品，重物实掩，i己录数据。

绘制弹力-伸长量图像，分析数据，得出结论。

实验结论

在弹性限度内，弹簧的弹力与伸长量成正比，即F=kx,其中k为弹簧的劲度系数。

误差分析和注意事项

弹簧超出弹性限度、测量误差、弹簧自身重量的影响等。

控制钩码的质量不要过大、注意读数方法、多次测量求平均值.

思想升华

实验验证了胡克定律，加深对弹力性质的理解。

物理规律oftenhave适用范围，要学会分析物理模型的局限性。

课后思考

如何利用胡克定律设计弹簧秤？

如何测量弹簧的劲度系数？

3.2探究加速度与力、质量的关系

情景导入

展示生活中物体受力运动的场景，例如I：推车、踢球等。

提问：物体的加速度与哪些因素有关？

实验原理

利用力点计时器和滑轮组，研究小车在不同拉力和质量下的加速度，探究加速度与力和质量

之间的关系，验证牛顿第二定律。

实验器材

打点计时器、低压交流电源、纸带、小车、滑轮、细绳、钩码、刻度尺等。

实验步骤

安装实验器材，连接电路，平衡摩擦力。

保持小车质量不变，改变拉力，记录小车运动的加速度.

保持拉力不变，改变小车质量，记录小车运动的加速度。

分析数据，得出结论。

实验结论

物体的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，即F=mao

误差分析和注意事项

摩擦力未完全平衡、测曷误差、计算误差、绳子质最的影响等。

注意操作规范、控制变量、多次测量求平均值、选择质量较轻的绳子。

思想升华

实验验证了牛顿笫二定律，加深对力和运动关系的理解。

牛顿第二定律是经典力学的基础，具有广泛的应用。

课后思考

如何利用牛顿第二定律解释生活中常见的现象？

如何设计实验验证牛顿第一定律？

3.3探究两个互成角度的力的合成规律

情景导入

展示生活中物体受多个力的作用的场景，例如：船帆受风力的作用、斜拉桥的受力等。

提问：如何求解多个力的合力？

实验原理

利用橡皮条和弹簧测力计，研究两个力的合力与分力之间的关系，验证平行四边形定则。

实验器材

方木板、白纸、图钉、橡皮条、弹簧测力计、细绳套、刻度尺、三角板等。

实验步骤

将橡皮条固定在木板上，并用两个弹簧测力计通过细绳套拉住橡皮条，使橡皮条伸长到某一

点,记录拉力和方向。

只用一个弹簧测力计将橡皮条拉到同一点，记录拉力大小和方向。

在白纸上按照比例尺画出力的图示，并用平行四边形定则作图求合力。

比较实验值和理论值，得出结论。

实验结论

两个力的合力满足平行四边形定则，即合力的图示为表示这两个力的行向线段为邻边所作平

行四边形的对角线。

误差分析和注意事项

橡皮条的弹性形变、测量误差、作图误差等。

选择弹性良好的橡皮条、注意操作规范、精确测量和作图。

思想升华

实验验证了平行四边形定则，为解决共点力平衡问题提供理论基础。

力的合成.与分解星力学分析的重要方法，广涉应用干各种物理问颍的解决。

课后思考

如何用计算法求解两个力的合力？

如何将一个力分解为两个分力？

第四章力学基础理论

4.1运动的描述

参考系：介绍参考系的定义、选择原则和对观察结果的影响.

时间和位移：介绍时刻、时间间隔、位置.、位移的概念，以及矢最和标量的区别。

速度：介绍速度的定义、单位、矢量性，以及平均速度和瞬时速度的区别。

加速度：介绍加速度的定义、单位、矢量性，以及如何从v-t图像判断加速度。

4.2相互作用-力

重力：介绍重力的定义、方向、大小、作用点（重心），以及重心的确定方法。

弹力：介绍形变、弹性形变、弹力的概念，以及胡克定律。

摩擦力：介绍滑动摩擦力和静摩擦力的定义、方向、大小，以及摩擦力的计算方法。

牛顿第三定律：介绍作用力与反作用力的关系，以及牛顿第三定律的内容和应用。

4.3运动和力的关系

牛顿第一定律：介绍牛顿第一定律的内容、物理意义、惯性的概念，以及惯性与质量的关

系。

牛顿第二定律：介绍牛顿第二定律的内容、表达式、力的单位，以及牛顿第二定律的应用

方法。

4.4超重和失重

重力的测量：介绍两种测量重力的方法，即自由落体法和平衡法。

超重和失重：介绍超重和失重的定义、产生条件、分析方法，以及完全失重的概念和产生

条件。

第五章单位制

基本单位和导出单位：介绍单位制的概念、国际单位制（SI）的七个基本单位和导出单位,

以及力学单位制中的三个基本单位（米、千克、秒）。

单位换算：介绍常用的单位换算方法和技巧，例如：长度单位换算、质量单位换算、时间

单位换算等。

习题与思考颍

在每个章节或知识点之后，可以添加相关的习题和思考题，帮助学生巩固所学知识。

习题可以涵盖不同的难度级别，例如：基础题、中等题、难题等，以满足不同学生的学习需

求。

思考题可以引导学生思考物理现象背后的原理，培养学生的科学思维能力。

例如：

探究小车速度随时间变化的规律：

计算题：根据纸带数据计算小车的加速度和位移。

分析题：分析摩擦力时实验结果的影响。

思考题：如何利用速度-时间图像判断物体的运动性质？

探究弹力和弹簧伸长的关系：

计算题：根据胡克定律计算弹簧的劲度系数。

分析题：分析弹簧超出弹性限度后，弹力与伸K量之间的关系。

思考题：如何利用弹簧的弹力设计测量仪器？

拓展阅读材料

可以提供一些与实验相关的拓展阅读材料，例如：科学家的故事、科技发展史等，激发学生

的学习兴趣。

拓展阅读材料可以帮助学生了解物理学的发展历程和科学家的研究方法，培养学生的科学精

神和人文素养。

例如：

伽利略的斜面实验：介绍伽利略如何通过斜面实验推翻亚里士多德的错误观点，并建立自

由落体运动的规律。

牛顿的万有引力定律：介绍牛顿如何通过观察苹果落地现象，发现了万有引力定律，并解

释了行星运动的规律。

爱因斯坦的相对论：介绍爱因斯坦如何突破经典物理学的局限，建立了相对论，并对时空

和引力进行了全新的解释，

案例分析

可以根据实际情况，添加一些与牛.活或科技相关的案例，帮助学生理解物理知识的应用。

案例分析可以帮助学生将物理知识与实际问题联系起来，提高学生的解决问题的能力。

例如：

汽车安全气囊的工作原理：利用牛顿第二定律和动最守恒定律解释安全气囊的工作原理，

以及安全气囊对乘客的保护作用。

火箭发射的物理原理：利用牛顿第三定律和动量守恒定律解释火箭发射的原理，以及火箭

升空的过程。

人造卫星的运行规律：利用万有引力定律和圆周运动的规律解释人造卫星的运行规律，以

及人造卫星的应用。

各章节思考题的答题思路：

第二章运动学实验

2.1探究小车速度随时间变化的规律

计算题：根据纸带数据计算小车的加速度和位移，需要用到匀变速更线运动的公式，例如：

v=vO+dl,x=vOl+l/2dl-2等。具体计算方法需耍根据纸带上的数据进行分析。

分析题：摩擦力会使小车的加速度变小，导致实验结枭偏小。可以通过平衡摩擦力或者测

量摩擦力的大小来减小误差。

思考题：

速度-时间图像的斜率表示加速度，根据斜率的正负可以判断物体做加速运动还是减速运动。

速度-时间图像与时间轴隹成的面积表示位移，根据面积的正负可以判断位移的方向。

2.2自由落体运动的验证

计算题：根据纸带数据计算重物的加速度，并与当地的重:力加速度进行比较，可以用公式g

=2Ah/AtA2计算。

分析题：空气阻力会使重物的加速度变小，导致实验结果偏小。可以选择质量较大的重物

或者在真空中进行实验来减小误差。

思考题：

自由落体运动是理想模型，忽略了空气阻力的影响，在实际生活中，只有当空气阻力远小了