2014高考高中物理實驗操作總復習

1、2014年高三物理實驗總復習一、高考要求1、高考要求學生掌握的分組實驗有：實驗1、長度的測量實驗2、研究勻變速直線運動實驗3、探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系實驗4、驗證平行四邊形定則實驗5、驗證牛頓第二定律實驗6、研究平拋物體的運動實驗7、探究動能定理實驗8驗證機械能守恒定律實驗9、驗證動量守恒定律實驗10、用單擺測定重力加速度實驗11、測定金屬的電阻率實驗12、描繪小電珠的伏安特性曲線實驗13、把電流表改裝為電壓表實驗14、表測定電源的電動勢和內(nèi)阻實驗15、用多用電表使用實驗16、練習使用示波器實驗17、傳感器的簡單應用實驗18、用油膜法估測分子的大小實驗19、測定玻璃的折射率實驗20、用雙縫干涉

2、測光的波長說明：1 要求會正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花 或電磁打點計時器、彈簧秤、溫度計、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等2 要求認識誤差問題在實驗中的重要性，了解誤差的概念，知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差； 知道用多次測量求平均值的方法減小偶然誤差；能在某些實驗中分析誤差的主要來源；不要求 計算誤差。3 要求知道有效數(shù)字的概念，會用有效數(shù)字表達直接測量的結(jié)果。間接測量的有效數(shù)字 運算不做要求。實驗一、長度的測量（一）、游標卡尺的使用讀數(shù)公式： （單位： ） + （不需估讀） 得精確度（3個）【實驗器材】游標卡尺、硬塑料管、帶凹槽的型材【實驗內(nèi)容

3、】1、測量硬塑料管的內(nèi)徑 D1和外徑D2。由于硬塑料管的粗細不可能絕對均勻，所 以要在不同的橫截面處，以及每個橫截面的不同方向上多次測量，將測量數(shù)據(jù)記錄在表1 1中。最后分別求出內(nèi)徑 D1和外徑D2的平均值。表1 1、逐數(shù) 物理量冬123456平均值D1D22、測量帶凹槽的型材上凹槽的深度：h=【鞏固練習】314IIIIlliIIIII| | |Illi111T0甲10甲圖測量結(jié)果為mm;1 11 an11 j 1 j i 1 t i 1 t 1 i JJ Ll 11L.J r1 IT 1 E i i | i 1 H ” Ul5fl乙圖測量結(jié)果為0 an.乙l3456LillIjHl 1 IJ

4、! IJIInlimlil|Lnl l111 ii 11 ri0 10H|ff fTritit Ji it11 rrItjrirt20304(1 1 1 1 | H T 15(丙圖測量結(jié)果為丙mm;mm;（二）、螺旋測微器的使用讀數(shù)公式： +可動刻度上的格數(shù)（是否需要估讀： ）0.01 （單位： ）（注意整毫米或半毫米刻線有沒有露出來的方法是：）【實驗器材】 螺旋測微器、小鋼球【實驗內(nèi)容】1、測量小鋼球的直徑 D。由于小鋼球不可能絕對均勻，所以要在不同的大圓面處，以及每個大圓面的不同方向上多次測量，將測量數(shù)據(jù)記錄在表1 2中。最后求出直徑 D的平均值。表1 2To乙丙甲為mm乙為mm丙為mm。

5、次數(shù) 物理量卞、123456平均值直徑D【鞏固練習】某位同學在這次實驗中，有三次測量結(jié)果如圖1-2所示，請分別讀出測量結(jié)果。實驗二、驗證力的平行四邊形定則【實驗目的】驗證力的合成的平行四邊形定則。【實驗原理】：此實驗是要用互成角度的兩個力與一個力產(chǎn)生相同的 （即：在本實驗中使一端固定的橡皮條），看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等， 如果在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等， 就驗證了力的平行四邊形定則 【實驗器材】：鉛筆。方木板一塊，彈簧秤兩個，細繩套兩個，圖釘（若干），三角板，刻度尺，實驗中除了上述器材外， 需要的器材還有： ?！緦嶒灢襟E】：1、用圖釘把一張白紙釘在水平

6、桌面上的方木板上。2、 用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，有兩條細繩套在橡皮條 的另一端。3、用個彈簧秤分別鉤住兩個細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條 伸長，結(jié)點到達某一位置 0 （如圖2-1所示）。4、 用鉛筆描下 和，并記錄 ，在白紙上按比例作出兩個彈簧秤的拉力 Fi和F2的圖示。利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F。5、只用一個彈簧秤，通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到記下和，按同樣的比例用刻度尺從 0點起做出這個彈簧秤的拉力 F的圖示。6、 比較F與用平行四邊形定則求得的合力F,在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。7、 改變兩個分力 F1和F2的大小和夾角，再重復實驗兩次，比較每

7、次的F與F是否在實 驗誤碼差允許的范圍內(nèi)相等。【注意事項】：1、 彈簧秤使用前應將彈簧秤放置，然后檢查、矯正零點，需了解彈簧秤的、單位和，讀數(shù)時視線要正對刻度盤。2、選擇彈簧秤時，可將兩彈簧秤自由端鉤在一起，沿水平方向拉伸，看兩個讀數(shù)變化是 否一樣，若一樣即適用。3、用彈簧秤測拉力時，應使拉力沿彈簧的軸線方向，橡皮條、彈簧秤和細繩套應位于與 紙面平行的同一平面內(nèi)。4、不要用老化的橡皮條，檢查方法是用一個彈簧秤拉橡皮條，要反復做幾次使橡皮條拉 伸到相同的長度看彈簧秤讀數(shù)有無變化。5、可用兩根橡皮條并聯(lián)使用以增大其勁度系數(shù)。6、 同一次實驗中，橡皮條拉長后的結(jié)點位置0必須。7、白紙不要選得過小，畫

8、力的圖示時應選擇適當?shù)膯挝婚L度，盡可能使圖畫得大一些。8、嚴格按力的圖示要求和幾何方法作出力的合力。9、 A點應選在靠近木板上邊中點為宜，以使0點能確定在紙的上側(cè)。 【數(shù)據(jù)處理】（忽略）通過實驗得出結(jié)論： 。【問題與討論】1、本實驗中要使用兩個彈簧秤。在選擇彈簧秤時，應將零點矯正好了的兩彈簧秤自由端鉤在一起，沿水平方向拉伸，看兩個讀數(shù)變化是否一樣，若一樣即選用。為什么這樣做?2、用彈簧秤測拉力時，應使拉力沿彈簧的軸線方向，橡皮條、彈簧秤和細繩套應位于與 紙面平行的同一平面內(nèi)。為什么？3、同一次實驗中，橡皮條拉長后的結(jié)點位置0必須保持不變。為什么?【鞏固練習】1、在驗證力的平行四邊形定則”實驗中

9、，橡皮條的一端固定在A點，另一端被兩個彈簧秤拉到0點，兩彈簧秤讀數(shù)分別為 Fi和F2,細繩方向分別與 0A直線延長線夾角為ai和a2，如圖2-3, 以下說法正確的是（）A、0點位置不變，合力不變。B、 用平行四邊形定則求得的合力F 定沿0A直線方向。C、 若不改變 0和ai，F(xiàn)i增大，F(xiàn)2必減小。D、合力F必大于Fi或F2。2、在本實驗中，橡皮條的一端固定在木板上，用兩個彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某一位置0點，以下操作中錯誤的是（）A、同一次實驗過程中， 0點位置允許變動。B、在實驗中，彈簧秤必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧秤刻度。C、實驗中，先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，

10、然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向，把橡皮條的結(jié)點拉到0點。D、實驗中，把橡皮條的結(jié)點拉到0點時，兩彈簧之間的夾角應取90不變，以便于算出合力的大小。3、在驗證力的平行四邊形定則 中如圖2-4所法，用A、B兩彈簧秤 拉橡皮條結(jié)點 0,使其拉于E處，此時（二=90 然后保持A的 讀數(shù)不變，當a角由圖中所示的值逐漸減小時，要使結(jié)點仍在E處，可采取的辦法是（）A、增大B的讀數(shù)，減小B角。B、減小B的讀數(shù)，減小B角。C、減小B的讀數(shù)，增大B角。 D、增大B地讀數(shù)，增大B角。4、在本實驗中，采取下列哪些方法和步驟可減小實驗誤差?A、兩個分力Fi、F2間的夾角要盡量大些。B、兩個分力Fi、F2的大小要

11、盡量大些。C、拉橡皮條的細繩要稍長一些。D、實驗前，先把所用的兩個彈簧秤的鉤子相互鉤住，平放在桌子上，向相反方向拉動，檢 查讀數(shù)是否相同。實驗三、研究勻變速直線運動【實驗目的】1 練習使用打點計時器，學會用打上點的紙帶研究物體的運動.2 掌握判斷物體是否作勻變速運動的方法.3 .測定勻變速直線運動的加速度.【實驗原理】1 .打點計時器是一種使用 的計時儀器，它每隔 打一次點（電源頻率是50Hz）,因此紙帶上的點子就表示了和紙帶相連的運動物體在不同時刻的位置，研究紙帶上點子之間的間隔，就可以了解物體運動的情況.2.由紙帶判斷物體做勻變速運動的方法：如圖 3-1所示，0、1、2為時間間隔相等的 各

12、記數(shù)點，X1、X2、X3 為相鄰兩記數(shù)點間的距離.若滿足則與紙帶相連的物體的運動為勻變速運動.3 .由紙帶求物體運動加速度的方法：2（1）用“逐差法”求加速度：即根據(jù) X4 -x1=x5-x2= X6 - x3二3aT（T為相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔）求出31 = , a2=,a3=，再求 a1、a2、a3的平均值即為物體運動的加速度。 用v-t圖像法：即先根據(jù)Vn =求出打第n點時紙帶的瞬時速度，后作出v-t圖像，圖線的 即為物體運動的加速度.【實驗器材】 打點計時器；紙帶；復寫紙片；小車；細繩。一端附有滑輪的長木板；毫米刻度尺；鉤碼;導線.實驗中除了上述器材外，需要的器材還有： 。【實驗步驟

13、】1.把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路.如圖3-2所示.2 .把一條細繩拴在小車上，細繩跨過滑輪并在細繩 的另一端掛上合適的鉤碼，試放手后，小車能在長木板上平穩(wěn)地加速滑行一段距離.把紙帶穿過打點，讓小車運動，打點計時器就在紙帶計時器，并把它的一端固定在小車的后面.3 .把小車停在 處，先 后上打下一系列的點.取下紙帶，換上新紙帶，重復實驗三次.作v-t圖像，求得直4 .選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭的比較密集的點子，確定好記數(shù)始點，標明記數(shù)點，正 確使用毫米刻度尺測量兩點間的距離，并把測量結(jié)果填入表中， 用逐差法求出加速度值

14、，最后求其平均值.還可求出各計數(shù)點對應的速度，線的斜率即為物體運動的加速度.【注意事項】以能在紙帶上長約50cm的范圍內(nèi)清楚地取78個記數(shù)點為1 .小車的加速度應適當大一些,宜.2 要防止鉤碼落地和小車跟定滑輪相撞，紙帶打完后及時斷開電源.3 每打好一條紙帶，將定位軸上的復寫紙片換個位置，以保證打點清晰.4 應區(qū)別計時器打出的點與人為選取的記數(shù)點(一般把計時器打出的5個點作為1個記數(shù)點).選取的記數(shù)點不少于 6個.5 .不要分段測量各段位移， 應盡可能地一次測量完畢 (可先統(tǒng)一量出到記數(shù)起點 0之問的距 離)讀數(shù)時應估讀到毫米以下一位.【數(shù)據(jù)處理】(1) 判斷小車是否作勻變速直線運動貼紙帶處結(jié)

15、論。計數(shù)點序號距0點的位移di/cm相鄰計數(shù)點之間的距離xi= (di+1 d i) /cm連續(xù)相等時間內(nèi)物體位 移之差 s= g+1 xi) /cm1234567(2) 求小車運動的加速度方法1:用“逐差法”求出加速度值。相鄰計數(shù)點之間的時間間隔T=s,利用表3- 1用“逐差法”求出加速度并取平均值，將計算結(jié)果填入表3 - 2。S4 S1 a1=23T2S5 S2 a2=23TS6 S3 a3=23T-99933方法2:用v t圖線求加速度。利用表3 1計算各計數(shù)點對應的小車的速度，將計算結(jié)果填入表3 3,并在坐標紙上作出小車的v t圖線，確定圖線的斜率，即小車的加速度。序號i、+、xi +

16、 xi 1.速度vi=2T123456表3 3貼坐標紙結(jié)論：小車的加速度 a=_ 【鞏固練習】1 -電磁打點計時器是一種使用 _電源的計時儀器,它的工作電壓是_V，如圖3-3所示，A是, B是, C是, D是, E是, F是2 如圖3-4是某同學測量勻變速直線 運動的加速度時，從若干紙帶中選中的 一條紙帶的一部分，他每隔4個點取一個計數(shù)點，圖上注明了他對各計數(shù)點間 距離的測量結(jié)果。m/s2d h廠 280 4.40 5.95 F 7.57”9.1010.71S3s4s5S61 cm、DEFO A B Cs2 S1S3 S2S4 S3S5 S4S6 S5cm，由此可以得出結(jié)各位移差與平均值最多相

17、差 論：小車的運動是（3）VC=As物體的加速度 a= 2 =T計算各點瞬時速度。_m/s , vd=m/s,m/s2 VA=_VE=_a=m/s, vb= m/s m/s,作v-t圖并確定物體的加速度 延長與縱軸相交，交點的速度是 是。3 .在測定勻變速直線運動加速度的實驗中,先后順序，將下述步驟的代號填在橫線上m/s2。將圖線，此速度的物理意義按照實驗進行的v/cm （1 ）為了驗證小車的運動是勻變速 運動，請進行下列計算，填入表內(nèi)（單 位：cm）A 把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面.B 把打點計時器固定在木塊的沒有滑輪的一端，并連好電路.C 換上新的紙帶，再重做兩次.D 把長木板平放

18、在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面.E 先使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動.F 把一條細繩栓在小車上，細繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼.G.斷開電源，取出紙帶.4 .打點計時器原來工作電壓的頻率是50Hz.如果用它來測定勻變速運動的加速度時，實驗者不知工作電壓的頻率變?yōu)樾∮?50Hz,這樣計算出的加速度值與真實值相比是 .（填“偏大”或“不變”、“偏小”）實驗四：探究彈簧彈力和彈簧伸長的關(guān)系【實驗目的】1. 探索彈力與彈簧伸長的定量關(guān)系2學習通過對實驗數(shù)據(jù)的數(shù)學分析（列表法和圖像法），探究彈簧產(chǎn)生的彈力與彈簧伸長之間的變化規(guī)律【實驗原理】彈簧受到拉力會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生

19、的彈力和外力大小相等，彈簧的伸長越大；彈力也就越大。【實驗器材】彈簧，相同質(zhì)量的砝碼若干，鐵架臺一個(用來懸掛彈簧)，還有?！緦嶒灢襟E】(1) 將鐵架臺放在實驗桌上， 將彈簧懸掛在鐵架臺上。 彈簧豎直靜止時，測出彈簧的原長 Lo,并填入實驗記錄中。(2) 依次在彈簧下掛上一個砝碼、兩個砝碼、三個砝碼。每次，在砝碼處于靜止狀態(tài) 時，測出彈簧的總長或伸長，并填入實驗記錄中。(3) 根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，以力 F為縱坐標，以彈簧的伸長量 I為橫坐標，根據(jù)表中所測數(shù) 據(jù)在坐標紙上描點。(4) 作圖像。按照坐標圖中各點的分布與走向，嘗試作出一條平滑的曲線(包括直線)。所畫的點不一定正好在這條曲線上，但要注意使

20、曲線兩側(cè)的點數(shù)大致相同。(5) 以彈簧的伸長為自變量，寫出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則考 慮二次函數(shù)(6 )解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義。彈簧的彈力F(N彈簧總長L(m)彈黃伸長L (m123456【實驗數(shù)據(jù)記錄和處理】彈簧原長lo=I彈簧F- I實驗圖像:【實驗結(jié)論】彈簧彈力大小跟彈簧伸長長度的函數(shù)表達式 ?？梢?，在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力跟彈簧的伸長量成正比(胡克定律)。【問題與討論】1上述函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義 2 如果以彈簧的總長為自變量，所寫出的函數(shù)式應為 3 某同學在做實驗時得到下列一組數(shù)據(jù)，他由數(shù)據(jù)計算出彈簧的勁度系數(shù)為F2 5k = =2578N/m

21、2.：l 3.2010 -彈簧長度l(cm)5.005.606.216.827.488.20砝碼重力F(N)00.51.01.52.02.5試分析他對數(shù)據(jù)處理的方法是否正確？為什么?【鞏固練習】某同學在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān) 系的實驗中，設計了如圖所示的實驗裝置。 所用的鉤碼每只的質(zhì)量都是30g，他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中。(彈2力始終未超過彈性限度，取g=9.8m/s)試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)在下圖給定的砝碼質(zhì)量(g)0306090120150彈簧總長L(cm)6.007.158.349.4810.6411

22、.79彈力大小F(N)坐標紙上作出彈簧所受彈力大小F跟彈簧總長L之間的函數(shù)關(guān)系圖線，說明圖線跟坐標軸交點的物理意義。上一問所得圖線的物理意義是什么？該彈簧的勁度系數(shù) k是多大？【練習答案】：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上描出的點，基本上在同一條直線上?？梢耘卸‵和L間是一次函數(shù)關(guān)系。畫一條直線，使盡可能多的點落在這條直線上，不在直線上的點均勻 地分布在直線兩側(cè)。該圖線跟橫軸交點的橫坐標表示彈簧的原長。圖線的物理意義是表明彈簧的彈力大小和彈簧伸長量大小成正比。由k二蘭 可得Ax k=25N/m。實驗五：驗證牛頓第二定律【實驗目的】驗證牛頓第二定律?！緦嶒炘怼繉嶒炑b置如圖。用細線將小車(質(zhì)量記為M)和砂

23、桶(內(nèi)裝有細砂, 為m)連接起來，構(gòu)成一個系統(tǒng)。當系統(tǒng)做加速運動時，有：a=mg/(M+m)繩對車的拉力 T=Ma=Mmg/（M+m）=當時，T m故可通過改變砂桶中細砂的質(zhì)量來改變拉力的大小，從而驗證加速度與拉力的關(guān)系；在小車上添加砝碼來改變小車的質(zhì)量，從而驗證加速度與質(zhì)量的關(guān)系?！緦嶒瀮x器】小車，砝碼，小桶，砂，細線，附有定滑輪的長木板， 墊木，低壓電源，導線兩根，紙帶，托盤天平及砝碼，米尺?！緦嶒灢襟E】1. 用天平測出小車和小桶的質(zhì)量 m和m把數(shù)據(jù)記錄下來。2 .按如圖裝置把實驗器材安裝好，只是不把掛小桶用的細線系在小車上，即不給小車加牽引力。3.平衡摩擦力：4 .在小車上加放砝碼，小桶

24、里放入適量的砂，把砝碼和砂的質(zhì)量m和m記錄下來。把細線系在小車上并繞過滑輪懸掛小桶，接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，取下紙帶，在紙帶上寫上編號。5 .保持小車的質(zhì)量不變，改變砂的質(zhì)量（要用天平稱量），按步驟4再做5次實驗。6 算出每條紙帶對應的加速度的值。7 .用縱坐標表示加速度 a,橫坐標表示作用力，即砂和桶的總重力（m+m）g，根據(jù)實驗結(jié)果在坐標平面上描出相應的點，作圖線。若圖線為一條過原點的直線，就證明了研究對象質(zhì)量不變時其加速度與它所受作用力成正比。8 .保持砂和小桶的質(zhì)量不變，在小車上加放砝碼，重復上面的實驗，并做好記錄，求出相1應的加速度，用縱坐標表示加速度a,

25、橫坐標表示小車和車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)1一；，在M +M坐標平面上根據(jù)實驗結(jié)果描出相應的點并作圖線，若圖線為一條過原點的直線，就證明了研究 對象所受作用力不變時其加速度與它的質(zhì)量成反比?！緮?shù)據(jù)記錄及處理】1. 實驗中要測定小桶和細砂的總質(zhì)量m小車及砝碼的總質(zhì)量 m2. 要在紙帶測出小車的位移。3. 用逐差法（公式 ）處理數(shù)據(jù)。4.用圖象法處理數(shù)據(jù)。.通過實驗所測得的數(shù)據(jù)，畫出a F圖、a刁圖。正確的實驗圖線應如圖 1、2所示。圈 F【誤差及處理注意事項】1.砂和小桶的總質(zhì)量不要超過小車和砝碼的總質(zhì)量的1/6。2 .在平衡摩擦力時，不要懸掛小桶，但小車應連著紙帶且接通電源。用手給小車一個初速度，如

26、果在紙帶上打出的點的間隔是均勻的，表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面的分力平衡。3 .作圖時應該使所作的直線通過盡可能多的點，不在直線上的點也要盡可能對稱地分布在直線的兩側(cè)，但如遇個別特別偏離的點可舍去?！眷柟叹毩暋坷?、在做“驗證牛頓第三定律”的實驗中(1) 本實驗備有下列器材：打點計時器、秒表、天平(帶有一套砝碼)、紙帶、復寫紙片、細線、低壓直流電源、砝碼、小車、小桶、砂子、墊木、導線實驗的研究對象是。實驗中不需要的器材是 ，缺少的器材是 。(2) 某學生做：“驗證牛頓第二定律/的實驗在平衡摩擦力時，把長木板的端墊得過高，使得傾角偏大。他所得到 a-F關(guān)系可用圖1-11中哪根圖線表示？圖中

27、 a是小車的加速度，F(xiàn)是細 線作用于小車的拉力，答：電源插頭AfiCn1*l咬 f 紙帶運動方向3.2D5.107.00 S.9O單位：CET1圖丹0.20 .40 0.60 0.800 20(3) 本實驗中，下列說法中正確的是A. 平衡摩擦力時，小車后面的紙帶必須連好，因為運動過程中紙帶也要受到阻力。B. 平衡摩擦力時，小桶應該用細線通過定滑輪系在小車上，但小桶內(nèi)不能裝砂子。C. 實驗中應該始終保持小車和砝碼的總質(zhì)量遠遠大于小桶和砂的總質(zhì)量。D. 作a-F或a-1/M的圖線時，應該使所畫的直線通過盡可能對稱地分布在直線的兩側(cè) 如遇個別特別遠離的可舍去。例2 “探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)

28、量m關(guān)系”實驗。 圖a所示為實驗裝置圖。圖b為某次實驗得到的一段紙帶，計數(shù)點A、B、C、D、E間的時間間隔為0.1s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，進行多次測量。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出了加速度隨拉力F的變化圖線，如圖c所示。 是圖中直線沒有通過原點，其主要原因 保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車中砝碼質(zhì)量，進行多次測量，分別得到小車加速度a1與質(zhì)量m及對應的的數(shù)據(jù)如表中所示：m實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m -21.901.721.491.251.000.750.500.30小車和砝碼質(zhì)量m/kg0.250.290.33

29、0.400.500.711.001.671丄 /kg m4.003.453.032.502.001.411.000.60a.請在坐標紙中畫出 a-圖線;b.根據(jù)作出的a-圖像可以得到的結(jié)論是： m實驗六：研究平拋物體的運動【實驗目的】1、用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡；2、從實驗軌跡求平拋物體的初速度?！緦嶒炘怼科綊佄矬w的運動可以看作是兩個分運動的合運動； 一是水平方向的勻速直線運動，另一個是豎直方向的自 由落體運動，令小球做平拋運動，利用描跡法描出小球 的運動軌跡，即小球作平拋運動的曲線，建立坐標系如圖6-1,測出曲線上的某一點的坐標x和y,根據(jù)重力加速度g的數(shù)值，利用公式 求出小球的飛

30、行時間t,再利用公式,求出小球的水平分速度，即為小球作平拋運動的 初速度?！緦嶒炂鞑摹炕⌒尾?；白紙；圖釘；木板；有孔的卡片；小球；刻度尺；鉛筆。除了上述器材外，還 必須有。【實驗步驟】1安裝調(diào)整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽。然后調(diào)節(jié)斜槽末端水平：2 .調(diào)整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調(diào)整到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直面平行，然后把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變。3 .確定坐標原點 0: 4 描繪運動軌跡；在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，調(diào)整卡片的位置，使從槽上滾下的小

31、球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣，然后用鉛筆在卡片缺口上點個黑點，這就在白紙上記下了小球穿過孔時球心所對應的位置。保證小球每次從槽上開始滾下的位置都相同，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。取下白紙用平滑的曲 線把這些位置連接起來即得小球做平拋運動的軌跡。5 計算初速度：以0點為原點畫出豎直向下的 y軸和水平向右的x軸，并在曲線上選取 ABCDEF六個不同的點，用刻度尺和三角板測出它們的坐標x和y，用公式x=vot和y =gt2計算出小2球的初速度vo,最后算出vo的平均值，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記入表格內(nèi)?！咀⒁馐马棥? 實驗中必須保持通過斜槽末端點的切線水平，方木板必須處在豎直面內(nèi)且

32、與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，并使小球的運動靠近圖板但不接觸。2 小球必須每次從斜槽上同一位置滾下，即在斜槽上固定一個擋板。3 .坐標原點（小球做平拋運動的起點）不是槽口的端點，應是小球在槽口時，球的球心在木板 上的水平投影點。4. 要在斜軌上適當?shù)母叨柔尫判∏颍顾赃m當?shù)乃匠跛俣葤伋?，其軌道由圖板左上角到達右下角，這樣可以減小測量誤差。5 要在平拋軌道上選取距 0點遠些的點來計算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小?！緦嶒灁?shù)據(jù)記錄和處理】表6- 1位置x 值 /cmy 值 /cmvovo的平均值ABCDEF【問題與討論】1 實驗中要求調(diào)整木板豎直， 斜槽末端水平，為什么？如何調(diào)整木板豎

33、直，斜槽末端水平?2 .試驗中在軌跡上選取A、B、C、D、E、F六個不同的點，計算小球的初速度vo時，這些點是離拋出點 0近些好，還是遠些好？3. 除了用課本上介紹的這個實驗來確定平拋物體的運動軌跡外，還可以有其他方法來確定平 拋物體的運動軌跡，請例舉一二，并說明你例舉的方法是如何確定平拋物體的初速度的?！眷柟叹毩暋?. 在研究“平拋物體運動”的實驗中，小球做平拋運動的坐標原點位置應是（設小球半徑為r） A 斜槽口末端 0點。B小球在槽口時球心在釘有白紙的木板上的水平投影點。C .槽口 0點正前方r處。D .小球放在槽口末端時，過小球最高點的水平線與過槽口的豎直線的交點正下方r處。2. 為了準

34、確地測出平拋軌道上某點的坐標，需要注意的是（）A選距原點近一些點。 B應正確標出平拋小球的球心在木板上的水平投影點。C用重錘線準確地確定縱軸。D選距原點遠一些的點。3. 在“研究平拋物體的運動”的實驗時，已備有下列器材，有孔的硬紙片、白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺，還需要的器材有（）A .秒表 B.天平C .重錘線 D .測力計4. 某同學做研究平拋物體運動的實驗，他在實驗前進行了如下步驟：用硬紙做一個有孔的卡 片，孔的寬度比小球的直徑略大一些，并把它折成直角，然后用圖釘把白紙釘在豎直的木板上, 在木板的左上角固定著斜槽，然后便開始實驗，找出小球做平拋運動的軌道上一系列

35、位置請指出這位同學開始實驗前的步驟中遺漏和不完整的是（,。（3） 。5. 下列哪些因素會導致計算“平拋物體運動的初速度”的誤差增大 A .小球與斜槽之間有摩擦B.安裝斜槽時其末端不水平C .建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點D.根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時，在曲線上取作計算的點離原點0較遠A10152010 20rBCDx/cm306. 如圖6-3所示，在“研究平拋物體的運動”的實 驗時，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊 長l=1.25cm。若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖 中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式 為 vo=（用l、g 表示），其值是 （取g=9

36、.8m/s2）,小球在 b點的速率是 。7 .某同學在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，忘y/cm記記下小球拋出點的位置 0,如圖6-4所示，A為物體運動一段時間后的位置。 g取10m/s2, 根據(jù)圖象，可知平拋物體的初速度為 ;小球拋出點的位置 0的坐標為實驗七：探究動能定理【實驗目的】用實驗方法探究動能定理【實驗原理】外力對物體所做功等于物體動能增量。實驗中，可以通過 達到改變外力做功；通過打點計時器記錄物體運動，分析物體的速度，從而得到它的動能增量；當然也可以直接利用光電門測 物體獲得的速度【實驗器材】打電計時器，小車， 電源，完全相同的橡皮筋，木板(或：汽墊導軌，光電計時裝置)【實驗步

37、驟】1 按圖把實驗器材安裝好，并平衡摩擦力。(調(diào)平墊導軌)2 用一根橡皮筋套住物塊，拉至某位置 0,接通電源，放開物塊，打點計時器 在紙帶上打下一系列點，取下紙帶，在紙帶上寫上編號。3 增加橡皮筋根數(shù)，從同一位置 0,釋放物塊，得到一系列紙帶4.通過紙帶數(shù)據(jù)處理，得到物塊的速度【鞏固練習】1、(2009年安徽卷)21.川.探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實驗裝置如圖所示，實驗主要過程如下：(1) 設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、;(2) 分析打點計時器打出的紙帶，求出小車的速度V1、v、V3、;(3) 作出W -V草圖；(4) 分析W -V圖像。如果 W -V

38、圖像是一條直線，表明W V ;如果不是直線，可考慮是否存在 W二V2、W二V3、W 乂，V等關(guān)系。以下關(guān)于該試驗的說法中有一項不正確 ，它是。A 本實驗設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、。所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次 實驗中使橡皮筋拉伸的 長度保持一致。當用 1條橡皮筋進行是實驗時， 橡皮筋對小車做的功為 W，用2條、3條、橡皮筋并在一起進行第 2次、第3次、 實驗時，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W、。B 小車運動中會受到阻力，補償?shù)姆椒ǎ梢允鼓景暹m當傾斜。C.某同學在一次實驗中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點，兩端密、中間疏。出現(xiàn)這種 情況的原因，可能是沒有使

39、木板傾斜或傾角太小。D .根據(jù)記錄紙帶上打出的點，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點到最后一點的距 離來進行計算。拉力傳感器速度傳感器2某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究動能定理”如圖12 ,他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用 拉力傳感器記錄通過 A、B時的速度大小。小車中可 以放置砝碼。(1) 實驗主要步驟如下： 測量 和拉力傳感器的總質(zhì)量 Mi；把細線12，記錄細線拉力及小車通過A、B時的的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤 碼相連；正確連接所需電路； 將小車停在C點，小車在細線拉動下運動速度。 在小車中增加砝碼，或 ，重復

40、的操作。(2) 表1是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是Mi與小車中砝碼質(zhì)量之和， 卜；-v2是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量E, F是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所作的功。表格中的 AE3=, W3=。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3) 根據(jù)表1,請在圖13中的方格紙上作出 厶E -W圖線。M i颶FfNWiJL0.5000.760H190i. 4i n0.2000. SOO1. 65IX 413Q. S4U0. 4301 5002.汕售L320fc !11 kIL X- If IL -丁亠4” 丁+十工 T1:!:丄十工士十 T 工t；丄.i-丄亠亠I i1 i

41、i 1 f f =r Ji- 1. LL-L-S13實驗八：驗證機械能守恒定律【實驗目的】驗證機械能守恒定律【實驗原理】在只有重力作用的自由落體運動中，物體的重力勢能和動能可以互相轉(zhuǎn)化，但總機械能守恒。一 1 2 方法(1):若某一時刻物體下落的瞬時速度為v,下落咼度為h,則應有：mgh mv ,2借助打點計時器，測出重物某時刻的下落高度h和該時刻的瞬時速度 v,即可驗證機械能是否守恒，實驗裝置如圖7-1 :圖 7- 1口方法（2）:任意找兩點A、B，分別測出兩點的速度大小 Va、vb以及兩點之間的距離 d。若 物體的機械能守恒，應有 。測定第n點的瞬時速度的方法是：測出第n點的相鄰前、后兩段

42、相等時間TSn + Sn卅卡石 Vn，或由n 2T【實驗器材】鐵架臺（帶鐵夾）內(nèi)下落的距離Sn和Sn+1，由公式 dn1 -dnJ 算出。2T;紙;打點計時器；重錘（帶紙帶夾子）帶數(shù)條；復寫紙片；導線；毫米刻度尺。除了上述器材外，還必須有 【實驗步驟】1、按圖7-1把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導線把打點計時器與學生電源連接好。2、 把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好，另一端穿過計時器限位孔，用手豎直提起紙帶使重錘?？吭诖螯c計時器附近。3、接通電源，松開紙帶，讓重錘自由下落。4、重復幾次，得到35條打好點的紙帶。5、 在打好點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近2mm，且點跡清晰的一條紙帶，在起

43、始點標上0,以后各依次標1, 2, 3, 用刻度尺測出對應下落高度m、h2、h3、。h * h 16、 應用公式V0計算各點對應的即時速度 V1、V2、V3、 。2T1 2 一、7、 計算各點對應的勢能減少量mgh。和動能的增加量 ? mv，進行比較?！咀⒁馐马棥?、打點計時器安裝時，必須使兩紙帶限拉孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。2、 實驗時，需保持提紙帶的手不動，待接通電源、讓打點計時器工作正常后才松開紙帶讓重錘 下落，以保證第一個點是一個清晰的小點。3、 選用紙帶時應盡量挑第一、二點間距接近2mm的紙帶。4、 測量下落高度時，都必須從起始點算起，不能搞錯，為了減小測量值h時的相對誤差，

44、選取的各個計數(shù)點要離起始點遠一些，紙帶也不宜過長，有效長度可在60cm80cm以內(nèi)。2、因不需要知道動能和勢能的具體數(shù)值，所以不需要測量重物的質(zhì)量?！緦嶒灁?shù)據(jù)記錄和處理】用方法（1）驗證重物做自由落體運動時，機械能是否守恒。貼紙帶處表6-1序號hi/mvi/m s-1mghi/Jmvi2/J212345論:用方法（2）驗證重物做自由落體運動時，機械能是否守恒。（自己設計表格）【問題與討論】1 .使用方法（1）時，必須在打好點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近2mm，為什么？比較方法（1）與方法（2）的不同，你認為用哪種方法好？2打點計時器安裝時，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上，為什么？實驗

45、時必須選用 質(zhì)量較大的重錘，為什么？3動能和重力勢能都跟物體的質(zhì)量有關(guān)，本實驗為什么不稱物體的質(zhì)量？4本實驗要用到重力加速度go g取9.8m/s2呢？還是取當?shù)氐闹亓铀俣戎?？或者通過As實驗打出的紙帶，用 g 2計算出來？【鞏固練習】1. 在驗證機械能守恒定律的實驗中，對于自由下落的重物，下述選擇的條件哪種更為有 禾 利?（）A 只要足夠重就可以。B 只要體積足夠小就可以。C 既要足夠重，又要體積非常小。D .應該密度大些，還應便于夾緊紙帶，使紙帶隨同運動時不致扭曲。2. 本實驗中，除鐵架臺、鐵夾、學生電源、紙帶和重物外，還需選用下述儀器中的哪幾種？ A .秒表B .刻度尺C.天平D .打

46、點計時器3. 驗證機械能守恒定律的實驗步驟編排如下，其中有些是必要的，有些是錯誤的。根據(jù)實 驗，請選出必要的步驟，并按正確的操作順序把它們前面的字母填寫在題后的空格上。（A）用天平稱出重錘的質(zhì)量；（B）把紙帶固定到重錘上，并把紙帶穿過打點計器，然后提升到一定高度；(C) 拆掉導線，整理儀器；(D) 斷開電源，調(diào)換紙帶，重做兩次；(E) 用秒表測出重錘下落的時間；(F) 在三條紙帶中選出合適的一條，用直尺測出記數(shù)點與起點的距離，記錄數(shù)據(jù)， 并計算出結(jié)果，得出結(jié)論；(G) 把打點計時器接到低壓交流電源上；(H) 接通電源，釋放紙帶；(I )把打點計時器固定在桌邊的鐵架臺上。4在“驗證機械能守恒定律

47、”的實驗中， 已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz。查得當?shù)氐闹丶铀俣?g=9.80m/s2,測得所用的重物的 質(zhì)量為1.00kg。實驗中得到一條點跡清晰的紙 帶，如圖7-2所示，把第一個點記作O,在紙帶上另取連續(xù) 4個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道 A、B、C、D各點到 O點的距離分別為 62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點到運動C點，重力勢能減少量等于 J,動能的增加量等于J。(取3位有效數(shù)字)實驗九：碰撞中的動量守恒【實驗目的】驗證兩小球碰撞前后總動量守恒?！緦嶒炘怼恳粋€質(zhì)量較大的小球從斜槽滾下來，跟放在斜槽前邊小支柱

48、上另一質(zhì)量較小的球發(fā)生碰 撞后兩小球都作平拋運動，由于兩小球下落的高度相同，所以它們的飛行時間相等。這樣如果 用小球的飛行時間作時間單位，那么小球飛出的水平距離在數(shù)值上就等于它的水平速度。因此，只要分別測出兩小球的質(zhì)量口仆m2和不放被碰小球時入射小球在空中飛出的水平距離Si，以及入射小球與被碰小球碰撞后在空中飛出的水平距離S1和S2，若miSi在實驗誤差允許范圍內(nèi)與miSi+mzS?相等，就驗證了兩小球碰撞前后總動量守恒。【實驗器材】斜槽；重錘線；大小相等而質(zhì)量不等的小球兩個；白紙；刻度尺；天平；游標卡尺。除了上述器材外，還必須有。【實驗步驟】1、 用天平測出兩小球的質(zhì)量mi、m2。2、按圖5

49、-1所示安裝好實驗裝置，將斜槽固定在桌邊，并使斜槽末端點的切線水平。3、在水平地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙。在白紙上記下重錘線所指的位置O,它表示射球m1碰前的位置。4、先不放被碰小球，讓人射球從斜槽上同一高度處由靜止開始滾下，重復10次，用圓規(guī)作盡可能小的圓把圖5-1 所有的小球落點圈在里面，圓心就是入射球不碰時的落地點的平均位置P。5、把被碰球放在小支柱上，調(diào)節(jié)裝置使兩小球相碰時處于同一水平高度，確保入射球運動到 軌道出口端時恰好與靶球接觸而發(fā)生正碰。6、 再讓入射小球從同一高度處由靜止開始滾下，使兩球發(fā)生正碰，重復10次，仿步驟（5）求出入射小球的落點的平均位置M和被碰小球落點的平均

50、位置 N。7、過0、N作一直線，取OO=2r，O就是被碰小球碰撞時的球心豎直投影位置。8、 用刻度尺量出線段 OM、OP、ON的長度。9、分別算出m1OP與m1OMm2O N的值，看m1OP與m1OMm2O N在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等?！咀?、要調(diào)節(jié)好實驗裝置， 使固定在桌邊的斜槽末端點的切線水平，小支柱與槽口間距離使其等于小球直徑，而且兩球相碰時處在同一高度，碰撞后的速度方向在同一直線上。3、應使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量。4、每次入射小球從槽上相同位置由靜止?jié)L下，可在斜槽上適當高度處固定一擋板，使小球靠 著檔板，然后釋放小球。5、白紙鋪好后不能移動。【自己設計表格或列表計算】【

51、問題與討論】1.應使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量，為什么？2 每次入射小球都必須從槽上相同位置由靜止?jié)L下，為什么？3.在調(diào)節(jié)實驗裝置時，為什么要使固定在桌邊的斜槽末端點的切線水平？為什么要使支柱 與槽口間距離等于小球直徑，而且兩球相碰時處在同一高度？【鞏固練習】a）在“碰撞中的動量守恒”實驗中，下列關(guān)于小球落點說法，正確的是（）A 如果小球每次從同一點無初速釋放，重復幾次的落點一定是重合的。B 由于偶然因素存在，重復操作時小球落點不重合是正常的，但落點應當比較密集。C.測定P點位置時，如果重復 10次的落點分別為 P1、P2、P3P10,則OP應取OP1、OP1 +OP2 + + OP10OP2、OP3OP10的平均值，即： OP =D .用半徑盡量小的圓把 Pl、P2、P3P10圈住，這個圓的圓心是入射小球落點的平均位置 p。2 在“碰撞中的動量守恒”實驗中，產(chǎn)生誤