【600考點(diǎn)700分考法】(2017A版)高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 力學(xué)實(shí)驗(yàn)課件

1、1第十二章第十二章 力學(xué)實(shí)驗(yàn)力學(xué)實(shí)驗(yàn)力學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一探究動(dòng)能定律實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六2u 力學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器力學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器 1刻度尺及其應(yīng)用 常用毫米刻度尺，分度值1 mm，讀數(shù)要估讀一位 2彈簧測(cè)力計(jì)及其應(yīng)用(1) 用來(lái)測(cè)量力的大小的儀器(2) 構(gòu)造：彈簧、帶刻度的外殼、指針(3) 原理：根據(jù)胡克定律Fkx.彈力大小與彈簧形變量成正比(4) 注意事項(xiàng)：所測(cè)力不要超過(guò)量程；讀數(shù)時(shí)眼睛要正視刻度 3停表(1) 構(gòu)造外殼按鈕：使指針啟動(dòng)、停止和回零表

2、盤刻度：長(zhǎng)針是秒針，分度值0.1s，一圈30s；短針是分針，分度值0.5min.(2) 讀數(shù)方法超過(guò)0.5 min，0.5 min整數(shù)部分由分針讀出，不足0.5 min由秒針讀出，總時(shí)間為兩指針示數(shù)之和3 4.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分為兩種：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器利用電流的磁效應(yīng)使振針振動(dòng)，利用復(fù)寫紙?jiān)诩垘狭粝曼c(diǎn)跡6 V以下交流電源，打點(diǎn)頻率與交流電頻率相同，從點(diǎn)的數(shù)目算出對(duì)應(yīng)時(shí)間電火花計(jì)時(shí)器工作原理和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相同，紙帶上打點(diǎn)的是電火花和墨粉（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用過(guò)程中的常見現(xiàn)象和調(diào)節(jié)方法.4u 實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)5 5注意事項(xiàng)(1

3、) 開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2) 先接通電源，后放開小車，小車停止運(yùn)動(dòng)及 時(shí)斷開電源(3) 區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取計(jì)數(shù)點(diǎn)(4) 測(cè)距離時(shí)不要分段測(cè)量，讀數(shù)時(shí)要注意有效 數(shù)字的要求6 二、應(yīng)用光電門測(cè)瞬時(shí)速度研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)二、應(yīng)用光電門測(cè)瞬時(shí)速度研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)（1）光電門是一種常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體（帶擋光片）從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以精確地顯示物體的擋光時(shí)間.光電門測(cè)量物體瞬時(shí)速度的基本原理是：極短時(shí)間內(nèi)的平均速度大小可以近似認(rèn)為是該時(shí)刻的瞬時(shí)速度大?。?）測(cè)得瞬時(shí)速度后，可以應(yīng)用圖像法描繪出物體

4、運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，進(jìn)而研究其運(yùn)動(dòng)性質(zhì).7u 實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 1. 實(shí)驗(yàn)原理彈簧下端懸掛鉤碼伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生彈力與所掛鉤碼重力大小相等 2實(shí)驗(yàn)步驟(1) 彈簧一端掛在鐵架臺(tái)上，自然下垂，刻度尺測(cè)出彈簧自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)長(zhǎng)度l0(2)彈簧下端掛質(zhì)量m1的鉤碼，量出彈簧長(zhǎng)度l1，記錄m1和l1，填入表格中(3)改變鉤碼質(zhì)量，量出對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，記錄m2、m3、m4、m5和相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度l2、l3、l4、l5，得出每次彈簧的伸長(zhǎng)量x1、x2、x3、x4、x5 3注意事項(xiàng)(2) 彈簧下端增加鉤碼時(shí)，注意不要超過(guò)彈簧的彈性限度(3)應(yīng)區(qū)別彈簧原長(zhǎng)l0、實(shí)際總

5、長(zhǎng)l及伸長(zhǎng)量x三者不同，明確三者關(guān)系 4誤差分析(1) 彈簧拉力大小不穩(wěn)定，使彈簧懸掛端固定，另一端懸掛鉤碼充當(dāng)拉力(2) 彈簧長(zhǎng)度的測(cè)量是本實(shí)驗(yàn)的主要誤差來(lái)源 5.數(shù)據(jù)處理方法圖像法處理數(shù)據(jù)：縱坐標(biāo)表示彈力大小F，橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長(zhǎng)量x在坐標(biāo)系中描出實(shí)驗(yàn)所測(cè)各組(x、F)對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用平滑曲線連接起來(lái)8u 實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 驗(yàn)證力的平行四邊形定則驗(yàn)證力的平行四邊形定則 1.實(shí)驗(yàn)原理一個(gè)力F和兩個(gè)力F1、F2都讓同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到某點(diǎn)，F(xiàn)是這F1和F2的合力。作力F的圖示，作力F1和F2的合力F的圖示，比較F和F的大小和方向在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)是否相同 2實(shí)驗(yàn)步驟(1)用圖釘把白紙釘在水平

6、桌面上的方木板上(2)用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套(3)用兩彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度拉橡皮條，使橡皮條與繩的結(jié)點(diǎn)伸長(zhǎng)到某一位置O，記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)，用鉛筆描下O點(diǎn)位置及兩細(xì)繩套方向用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F.(4) 用一只彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置O，記下讀數(shù)F和細(xì)繩套方向(5) 比較F與合力F，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等(6) 改變兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，再重做兩次實(shí)驗(yàn)9 3注意事項(xiàng)(1) 同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)O位置一定相同(2) 兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度拉橡皮條，夾角在60100為宜(

7、3) 讀數(shù)應(yīng)注意彈簧測(cè)力計(jì)與木板平行，使細(xì)繩套與彈簧測(cè)力計(jì)軸線在同一直線上，避免彈簧測(cè)力計(jì)外殼和彈簧測(cè)力計(jì)限位孔有摩擦讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)刻度，合力不超過(guò)量程及橡皮條彈性限度前提下，拉力數(shù)值盡量大(4) 細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些，便于確定力的方向不要直接沿細(xì)繩套方向畫直線，應(yīng)在細(xì)繩套末端用鉛筆標(biāo)點(diǎn)，去掉細(xì)繩套，所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接，確定力的方向(5) 同一次實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同，要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力的圖示稍大一些10u 實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 1. 實(shí)驗(yàn)原理探究加速度a與力F及質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，基本方法是控制變量法先控制一個(gè)參量小車的質(zhì)量m不變，改變小車所

8、受的力F，討論加速度a與力F的關(guān)系，再控制力F不變，改變小車質(zhì)量m，討論加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系 2實(shí)驗(yàn)步驟(1) 用天平測(cè)量小盤的質(zhì)量m0和小車的質(zhì)量m.(2) 把一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路(3) 平衡摩擦力：小車尾部掛上紙帶，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔，將木板無(wú)滑輪端稍墊高，使小車在不掛小盤和砝碼情況下，沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)小盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量 (4) 小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，掛上小盤和砝碼，接通電源，讓小車拖著紙帶在木板上勻加速下滑，打出一條紙帶計(jì)算小盤和砝碼的總重力，由紙帶計(jì)算小車加速度，記錄合外

9、力和對(duì)應(yīng)加速度11(5) 改變小盤內(nèi)砝碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟(4)，并多做幾次(6) 保持小盤內(nèi)砝碼個(gè)數(shù)不變，在小車上放上砝碼改變小車質(zhì)量，讓小車在木板上滑動(dòng)打出紙帶計(jì)算砝碼和小車的總質(zhì)量m，由紙帶計(jì)算出小車對(duì)應(yīng)的加速度(7) 改變小車上砝碼個(gè)數(shù)，重復(fù)步驟(6)多做幾次，記錄對(duì)應(yīng)的質(zhì)量和加速度3注意事項(xiàng)(1) 改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)先接通電源，再放開小車，應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車(2) 每條紙帶必須在滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為與小車受到的拉力大小相等(3)作圖時(shí)兩軸標(biāo)度比例要選擇適當(dāng)；作圖像時(shí)，要使

10、盡可能多的點(diǎn)落在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱分布在所作直線兩側(cè)12u 實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 探究動(dòng)能定理探究動(dòng)能定理 1.實(shí)驗(yàn)原理探究做功與速度變化關(guān)系，改變力對(duì)物體做功，測(cè)出力對(duì)物體做不同功時(shí)物體速度，增加橡皮筋條數(shù)使橡皮筋對(duì)小車做功成倍增加，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)量每次實(shí)驗(yàn)小車末速度v，作圖確定速度變化與做功關(guān)系 2實(shí)驗(yàn)步驟(1) 按上圖所示將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好，同時(shí)注意平衡摩擦力(2) 先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出小車獲得的速度v1，設(shè)此時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為W1，將這一組數(shù)據(jù)記入表格(3) 用兩條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度與第一次相同，這時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為W2，

11、測(cè)出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格(4) 三條、四條橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，用同樣的方法測(cè)出功和速度，記入表格(5)用各次實(shí)驗(yàn)測(cè)的v與W繪制Wv、Wv2或Wv3圖像，明確W與v關(guān)系13 3注意事項(xiàng)(1) 平衡摩擦力很關(guān)鍵，將木板一端墊高，使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡輕推小車，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)均勻程度判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)，找到木板一個(gè)合適的傾角(2) 測(cè)小車速度，應(yīng)選紙帶上點(diǎn)距均勻的部分(3) 橡皮筋應(yīng)選規(guī)格一樣的 4誤差分析(1)誤差的主要來(lái)源是橡皮筋的長(zhǎng)度、粗細(xì)不一，使橡皮筋的拉力做功W與橡皮筋的條數(shù)不成正比(2)沒(méi)有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)傾角過(guò)大(3)利用打點(diǎn)的紙帶計(jì)算小車的速度時(shí)，測(cè)量不準(zhǔn)確14u 實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 1. 實(shí)驗(yàn)原理質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)自由下落，地面作為參考平面，選取下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)A和B忽略空氣阻力，物體下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒，有：EAEB，即 ，等式說(shuō)明，物體重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量 2實(shí)驗(yàn)步驟(