高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)_第1頁(yè)
高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)_第2頁(yè)
高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)_第3頁(yè)
高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)_第4頁(yè)
高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、創(chuàng)一教育力學(xué)實(shí)驗(yàn)一、長(zhǎng)度的測(cè)量1游標(biāo)卡尺(1)結(jié)構(gòu):游標(biāo)卡尺的構(gòu)造如圖所示。主尺D是一根具有毫米分度的直尺,主尺頭上有鉗口A和刀口A。D上套有一個(gè)滑框,其上裝有鉗口B和刀口B及尾尺C,滑框上刻有附尺E,又稱游標(biāo)。當(dāng)鉗口A與B靠攏時(shí),游標(biāo)的0線剛好與主尺上的0線對(duì)齊,這時(shí)讀數(shù)是0。測(cè)量物體的外部尺寸時(shí),可將物體放在A、B之間,用鉗口夾住物體,這時(shí)游標(biāo)0線在主尺上的示數(shù),就是被測(cè)物體的長(zhǎng)度。同理,測(cè)量物體的內(nèi)徑時(shí),可用AB刀口;測(cè)孔眼深度和鍵槽深度時(shí)可用尾尺C。       (2)讀數(shù)原理:利用游標(biāo)和主尺配合,至少可以直接較準(zhǔn)確

2、讀出毫米以下1位或2位小數(shù)。在10分度的游標(biāo)中,10個(gè)分度的總長(zhǎng)度剛好與主尺上9個(gè)最小分度的總長(zhǎng)度相等,這樣每個(gè)分度的長(zhǎng)是0.9 mm,每個(gè)游標(biāo)分度比主尺的最小分度短0.1 mm。當(dāng)游標(biāo)0線對(duì)在主尺上某一位置時(shí),如圖所示,       毫米以上的整數(shù)部分y可以從主尺上直接讀出,y 11 mm;讀毫米以下的小數(shù)部分x時(shí),應(yīng)細(xì)心尋找游標(biāo)與主尺上的刻線對(duì)得最齊的那一條線,圖中,游標(biāo)上第6條線對(duì)得最齊,要讀的x就是6個(gè)主尺分度與6個(gè)游標(biāo)分度之差。因6個(gè)主尺分度之長(zhǎng)是6 mm,6個(gè)游標(biāo)分度之長(zhǎng)是6×0.9 mm故x66

3、15;0.96×(10.9)0.6(mm)從而總長(zhǎng)yx110.611.6(mm)至于20分度和50分度的游標(biāo),他們的原理和讀數(shù)方法都相同。如果用a表示主尺上最小分度的長(zhǎng)度,b表示游標(biāo)上最小分度的長(zhǎng)度,用n表示游標(biāo)的分度數(shù),并且取n個(gè)游標(biāo)分度與主尺(n1)個(gè)最小分度的總長(zhǎng)相等,則每一個(gè)游標(biāo)分度的長(zhǎng)度為這樣,主尺最小分度與游標(biāo)分度的長(zhǎng)度差值為測(cè)量時(shí),如果游標(biāo)第k條刻線與主尺上的刻線對(duì)齊,那么游標(biāo)0線與主尺上左邊相鄰刻線的距離xkakbk(ab)k根據(jù)上面的關(guān)系,對(duì)于任何一種游標(biāo),只要弄清它的分度數(shù)與主尺最小分度的長(zhǎng)度,就可以直接利用它來(lái)讀數(shù)。例如,主尺最小分度是1mm,游標(biāo)分度為20,當(dāng)

4、游標(biāo)0刻線在52 mm右邊,如圖所示,游標(biāo)第9條刻線與主尺某一刻線對(duì)齊,則待測(cè)長(zhǎng)度 lyx529×52.45(mm)xkk9×0.050.45(mm)在圖中所示物體的長(zhǎng)度為11.6mm,0.6mm是比較準(zhǔn)確地測(cè)出的。測(cè)量中有時(shí)游標(biāo)與主尺上的2條線不能完全重合,而只能判定相鄰的2條游標(biāo)線中,哪一條與主尺刻線更接近,因此最后1位可估讀數(shù)的誤差不大于1/2(ab)。當(dāng)游標(biāo)為20分度時(shí),它們的估讀誤差不大于1/2 (ab)1/2×0.050.025(mm)。由誤差理論可認(rèn)為誤差在1/100位上。因此,圖23所示的物體長(zhǎng)度52.45 mm后面不再加0。而對(duì)1/10游標(biāo),讀數(shù)

5、后可加一個(gè)“0”。同理,對(duì)50分度的游標(biāo)讀數(shù)最后1位也只能寫到1/100(mm)位上。另外,在一些可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)的儀器部分上附有彎游標(biāo)(或稱角游標(biāo)),可以較準(zhǔn)確地讀出1/100度的角度數(shù),其原理與游標(biāo)尺相同。(3)使用注意事項(xiàng):使用時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)。游標(biāo)卡尺使用前,首先要校正0點(diǎn)。若鉗口A、B接觸時(shí),游標(biāo)0線與主尺0線不重合,應(yīng)找出修正量,然后再使用。測(cè)量過(guò)程中,要特別注意保護(hù)鉗口和刀口,只能輕輕地將被測(cè)物卡住。不能測(cè)量粗糙的物體,不準(zhǔn)將物體在鉗口內(nèi)來(lái)回移動(dòng)。 2螺旋測(cè)微器:結(jié)構(gòu)與讀數(shù)原理: 螺旋測(cè)微器是比游標(biāo)卡尺更精密的測(cè)量?jī)x器,常見(jiàn)的一種如圖24所示,其準(zhǔn)確度至少可達(dá)到0.01 m

6、m,它的主要部分是測(cè)微螺旋。測(cè)微螺旋是由一根精密的測(cè)微螺桿和螺母套管(其螺距是0.5 mm)組成。測(cè)微螺桿的后端還帶有一個(gè)50分度的微分筒,相對(duì)于螺母套管轉(zhuǎn)過(guò)一周后,測(cè)微螺桿就會(huì)在螺母套管內(nèi)沿軸線方向前進(jìn)或后退0.5 mm。同理,當(dāng)微分筒轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)分度時(shí),測(cè)微桿就會(huì)前進(jìn)或后退150×0.50.01(mm)。為了精確讀出測(cè)微桿移動(dòng)的數(shù)值,在固定套筒上刻有毫米分度標(biāo)尺,水平橫線上、下兩排刻度相同,并相互均勻錯(cuò)開(kāi),因此相鄰一上一下刻度之間的距離為 0.5 mm。使用與讀數(shù):當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿使測(cè)砧測(cè)量面剛好與測(cè)微螺桿端面接觸時(shí),微分筒錐面的端面就應(yīng)與固定套筒上的0線相齊。同時(shí),微分筒上的0線也應(yīng)與固

7、定套筒上的水平準(zhǔn)線對(duì)齊,這時(shí)的讀數(shù)是0.000 mm,如圖25A所示。測(cè)量物體時(shí),應(yīng)先將微分筒沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),將測(cè)微螺桿退開(kāi),把待測(cè)物體放在測(cè)砧和螺桿之間。然后輕輕沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)棘輪,當(dāng)聽(tīng)到喀喀聲時(shí)即停止。這時(shí)固定在套筒的標(biāo)尺和微分筒錐面分度上的示數(shù)就是待測(cè)物體的長(zhǎng)度。讀數(shù)時(shí),從標(biāo)尺上先讀整數(shù)部分(有時(shí)讀到0.5 mm),從微分筒分度上讀出小數(shù)部分,估計(jì)到最小分度的十分位,然后兩者相加。例如,圖25B所示應(yīng)讀作4.50.1854.685(mm)。由此可見(jiàn),螺旋測(cè)微器可以準(zhǔn)確讀到1/100(mm),所以,它是比游標(biāo)卡尺更為精密的測(cè)量工具。 使用注意事項(xiàng):使用螺旋測(cè)微器測(cè)量長(zhǎng)度時(shí),必須先校正0

8、點(diǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)棘輪,使2個(gè)測(cè)量端面接觸時(shí),若所示數(shù)值不為0,一定要找出修正量,然后再進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量過(guò)程中,當(dāng)測(cè)量面與物體之間的距離較大時(shí),可以旋轉(zhuǎn)微分筒去靠近物體。當(dāng)測(cè)量面與物體間的距離甚小時(shí),一定要改用棘輪,使測(cè)量面與物體輕輕接觸,否則易損傷測(cè)微螺桿,降低儀器準(zhǔn)確度。測(cè)量完畢應(yīng)使測(cè)量面之間留有空隙,以防止因熱膨脹而損壞螺紋。  練習(xí):1一游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為1毫米,游標(biāo)上有10個(gè)小等分間隔,現(xiàn)用此卡尺來(lái)測(cè)量工件的直徑,如圖所示。該工件的直徑為 mm。2用游標(biāo)為50分度的卡尺(測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.02mm)測(cè)定某圓筒的內(nèi)徑時(shí),卡尺上的示數(shù)如圖可讀出圓筒的內(nèi)徑為_(kāi)mm。

9、0; 3某同學(xué)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,用游標(biāo)為10分度(測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.1mm)的卡尺測(cè)量小球的直徑。某次測(cè)量的示數(shù)如圖所示,讀出小球直徑d的值為 mm。      4一游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為1mm,游標(biāo)上有10個(gè)小等分間隔,現(xiàn)用此卡尺來(lái)測(cè)量工件的直徑,如圖所示。該工件的直徑為_(kāi)mm。      5如圖所示的游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度?,F(xiàn)用它測(cè)量一小球的直徑,其讀數(shù)是 mm。   

10、60; 6(1) (2)     (3) (4)      二、驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證力的合成的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)原理:此實(shí)驗(yàn)是要用互成角度的兩個(gè)力與一個(gè)力產(chǎn)生相同的效果(即:使橡皮條在某一方向伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度),看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個(gè)力是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等,如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等,就驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。 實(shí)驗(yàn)器材:木板一塊,白紙,圖釘若干,橡皮條一段,細(xì)繩,彈簧秤兩個(gè),三角板,刻度尺,量角器。 實(shí)驗(yàn)步驟: 1用圖釘把一張白紙釘在水平桌

11、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(diǎn),用兩條細(xì)繩套結(jié)在橡皮條的另一端。3用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套,互成角度地拉橡皮條,O使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O(如圖所示)。4用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩條細(xì)繩套的方向,并記錄彈簧秤的讀數(shù)。在白紙上按比例作出兩個(gè)彈簧秤的拉力F1和F2的圖示,利用刻度尺和三角板根椐平行四邊形定則求出合力F。5只用一個(gè)彈簧秤,通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置O,記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向.按同樣的比例用刻度尺從O點(diǎn)起做出這個(gè)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(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。

12、7改變兩個(gè)分力F1和F2的大小和夾角。再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次,比較每次的F與F '是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等。注意事項(xiàng):C1用彈簧秤測(cè)拉力時(shí),應(yīng)使拉力沿彈簧秤的軸線方向,橡皮條、彈簧秤和細(xì)繩套應(yīng)位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。 2同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)位置O必須保持不變。例1在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。 (1)圖乙中的F與F'兩力中,方向一定沿AO方向的是 ,(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是( )A理想實(shí)驗(yàn)法B等效替代法C控制變量法D建立物理模型

13、法 例2:驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)操作如下:(1)a在桌面上放一塊方木板,在木板上鋪一張白紙,把橡皮條一端固定在木板上的A點(diǎn)b只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),通過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O,記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向,按同樣比例做出這個(gè)力F'的圖示.c改變兩個(gè)力的大小,重做幾次d記下兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)及結(jié)點(diǎn)O的位置,描下兩條細(xì)繩的方向,在紙上按比例做出F1和F2的圖示,用平行四邊形法則求出合力Fe比較F'和F,可以看出它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)是相等的f把兩條細(xì)繩系在橡皮條的另一端,通過(guò)細(xì)繩用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度拉橡皮條,橡皮條伸長(zhǎng),使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O關(guān)于操作步

14、驟,合理的排序是 。(2)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,采取下列哪些措施并沒(méi)有起到減小實(shí)驗(yàn)誤差的作用 。A兩個(gè)分力F1、F2間夾角盡量大些B兩個(gè)分力F1、F2的大小要盡量大些C拉橡皮條的細(xì)繩要稍長(zhǎng)一些D實(shí)驗(yàn)前先把實(shí)驗(yàn)所用的兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的鉤子相互鉤住,平放在桌子上,向相反方向拉動(dòng),檢查讀數(shù)是否相同,若不同進(jìn)行調(diào)節(jié),使之相同練習(xí):1在探究合力的方法時(shí),先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)時(shí),需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過(guò)兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條。實(shí)驗(yàn) 對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說(shuō)法是正確的 (填字母

15、代號(hào))A將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可 B將橡皮條沿相同方向拉到相同長(zhǎng)度C將彈簧秤都拉伸到相同刻度 D將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置同學(xué)們?cè)诓僮鬟^(guò)程中有如下議論,其中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說(shuō)法是(填字母代號(hào))A兩細(xì)繩必須等長(zhǎng)B彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行C用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)之差應(yīng)盡可能大 D拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)些,標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些2某同學(xué)在家中嘗試驗(yàn)證平行四邊形定則,他找到三條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小事物,以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘字,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將兩條橡皮筋的一端分別在墻上的兩個(gè)釘子A、B上,另一端與第二條橡皮筋連接,結(jié)點(diǎn)為O,將第三條橡

16、皮筋的另一端通過(guò)細(xì)胞掛一重物。為完成實(shí)驗(yàn),下述操作中必需的是 。a測(cè)量細(xì)繩的長(zhǎng)度b測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)c測(cè)量懸掛重物后像皮筋的長(zhǎng)度d記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置釘子位置固定,欲利用現(xiàn)有器材,改變條件再次實(shí)驗(yàn)證,可采用的方法是 3某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,主要步驟是:A在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上。B用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套。C用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套,互成角度的拉橡皮條,使橡皮條拉長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O,記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧秤的示數(shù)。D按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈

17、簧秤的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;E只用一只彈簧秤,通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng),讀出彈簧秤的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示。F比較力F和F的大小和方向,看他們是否相同,得出結(jié)論。上述步驟中:有重要遺漏的步驟的序號(hào)是_和_遺漏的內(nèi)容分別是:_和_4如圖甲所示,在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要步驟是:將橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn),另一端拴上兩根繩套,每根繩套分別連著一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)。沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力計(jì),將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置,將此位置標(biāo)記為O點(diǎn),讀取此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),分別記錄兩個(gè)拉力F1、F2的大小。再用筆在兩

18、繩的拉力方向上分別標(biāo)記a、b兩點(diǎn),并分別將其與O點(diǎn)連接,表示兩力的方向。再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn),記錄其拉力F的大小并用上述方法記錄其方向。(1)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn),這樣做的目的是 。(2)這位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中確定分力方向時(shí),圖8甲所示的a點(diǎn)標(biāo)記得不妥,其原因是 。(3)圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出的力的圖示,其中 是F1和F2合力的實(shí)際測(cè)量值。             三、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2掌握判斷物

19、體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法3學(xué)會(huì)利用紙帶做測(cè)定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的加速度實(shí)驗(yàn)原理:1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(1)作用:計(jì)時(shí)儀器,每隔0.02 s打一次點(diǎn)。(2)工作條件電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:4 V6 V的交流電源。電火花計(jì)時(shí)器:220 V的交流電源。(3)紙帶上點(diǎn)的意義表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置通過(guò)研究紙帶上各點(diǎn)之間的間隔,可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況。可以利用紙帶上打出的點(diǎn)來(lái)確定計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔。2利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法設(shè)s1、s2、s3為紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,若ss2s1s3s2s4s3常數(shù),即連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之差為恒量,則與紙帶相連的物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)3加速

20、度的測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)滿足saT2,即測(cè)出紙帶上相鄰點(diǎn)跡間的距離s1、s2、s3、s4結(jié)合打點(diǎn)周期即可測(cè)出加速度實(shí)驗(yàn)器材:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、電源實(shí)驗(yàn)步驟:1把附有滑輪的長(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)木板上沒(méi)有滑輪的一端,連接好電路2把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過(guò)滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把它的一端固定在小車的后面實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖,放手后,看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行3把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通電源,后放開(kāi)小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn),換上新紙帶,重復(fù)三次

21、。4從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開(kāi)始一些比較密集的點(diǎn),在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn),以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn),并標(biāo)明0、1、2、3、4、,測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離s,并記錄填入表中。5計(jì)算出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離s1、s2、s3、.。6利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度,填入上面的表格中。7增減所掛鉤碼數(shù),再做兩次實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)處理:1判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)設(shè)s1、s2、s3為紙帶相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,計(jì)算:s2s1、s3s2、s4s3、 若存在以上差值相等,則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。2由紙帶求勻

22、變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度方法(1)圖象法:如圖所示,以v為縱軸,t為橫軸建立直角坐標(biāo)系(0為零時(shí)刻)在坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)坐標(biāo):(t1、v1)、(t2、v2)、(t3、v3)(2)逐差法:根據(jù)s4s1s5s2s6s33aT2(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔)求出、,再算出a1、a2、a3的平均值即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。誤差分析:本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源主要是:1電源頻率不穩(wěn)定,造成相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔不是0.02 s. 2間隔測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差3長(zhǎng)木板各處的粗糙程度不完全相同4用作圖法求加速度時(shí),所作出的vt圖象并非是一條直線注意事項(xiàng):1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如遇到打出的是短橫線,應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)

23、寫紙的高度,使之增大一點(diǎn)。2使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí),應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定工作后,再釋放紙帶。3釋放物體前,應(yīng)使物體停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置。4使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤夾在兩紙帶之間:使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)讓紙帶通過(guò)限位孔,壓在復(fù)寫紙下面。5小車另一端掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng),避免速度過(guò)大而使紙帶上打的點(diǎn)太少,或者速度太小,使紙帶上的點(diǎn)過(guò)于密集。6選擇一條理想的紙帶,是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰適當(dāng)舍棄開(kāi)頭密集部分,適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)(計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)有區(qū)別),弄清楚所選的時(shí)間間隔T。7測(cè)s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,計(jì)算a時(shí)要注意用逐差法,以減小誤差。例1“研

24、究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,使用電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用交流電的頻率為50Hz),得到如圖8所示的紙帶。圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出來(lái),下列表述正確的是( )A實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放開(kāi)紙帶再接通電源B(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍C從紙帶可求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的速率D相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s 例2某同學(xué)用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:a安裝好實(shí)驗(yàn)器材。b接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng),重復(fù)幾次。選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,舍去開(kāi)始密集的點(diǎn)跡,從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始,每?jī)蓚€(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖3中0、1、26點(diǎn)所示。c測(cè)量1、2

25、、36計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離,分別記作:S1、S2、S3S6。d通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻速直線運(yùn)動(dòng)。e分別計(jì)算出S1、S2、S3、S6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值。f以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo),標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn),劃出-t圖線。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你完成下列任務(wù):實(shí)驗(yàn)中,除打點(diǎn)及時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外,在廈門的儀器和器材中,必須使用的有 和 。(填選項(xiàng)代號(hào))A電壓合適的50Hz交流電源B電壓可調(diào)的直流電源C刻度尺D秒表E天平F重錘將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖4所示,則S2 cm,S5 cm。該同學(xué)在

26、圖5中已標(biāo)出1、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo),請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),并畫出t。根據(jù)-t圖線判斷,在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),小車的速度v0 m/s;它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a m/s2。 練習(xí):1(1)一種游標(biāo)卡尺,它的游標(biāo)尺上有50個(gè)小的等分刻度,總長(zhǎng)度為49 mm。用它測(cè)量某物體長(zhǎng)度,卡尺示數(shù)如圖所示,則該物體的長(zhǎng)度是 cm。(2)某學(xué)生用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz的交流電源上,實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶。他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn),在這點(diǎn)下標(biāo)明A,第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B,第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C,第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D,第二十一個(gè)點(diǎn)下

27、標(biāo)明E。測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清,于是他測(cè)得AC長(zhǎng)為14.56 cm,CD長(zhǎng)為11.15 cm,DE長(zhǎng)為13.73 cm,則打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為 m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 m/s2,AB的距離應(yīng)為 cm。(保留三位有效數(shù)字)2在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中,得到的記錄紙帶如下圖所示,圖中的點(diǎn)為記數(shù)點(diǎn),在每?jī)上噜彽挠洈?shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出,則小車運(yùn)動(dòng)的加速度為( )A0.2 m/s2 B2.0 m/s2 C20.0 m/s2 D200.0 m/s23圖是某同學(xué)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)。ABC

28、D是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出。從圖13中讀出A、B兩點(diǎn)間距s_;C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是_(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。4某學(xué)生用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50 Hz的交流電源上,實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶。他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn),在這點(diǎn)下標(biāo)明A,第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B,第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C,第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D,第二十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E。測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清,于是他測(cè)得AC長(zhǎng)為14.56 cm、CD長(zhǎng)為11.15 cm,DE長(zhǎng)為13.73 cm,則打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速大小為_(kāi)m/s2,AB的距離應(yīng)為_(kāi)cm。

29、(保留三位有效數(shù)字)5某同學(xué)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),得到了幾條較為理想的紙帶,已知在每條紙帶每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取好一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s,依打點(diǎn)時(shí)間順序編號(hào)為0、1、2、3、4、5,由于不小心,紙帶被撕斷了,如下圖所示.請(qǐng)根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答:(1)在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)是_。(2)打A紙帶時(shí),物體的加速度大小是_m/s2。6下圖為接在50Hz低壓交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,在紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶,圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的記數(shù)點(diǎn),但第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)沒(méi)有畫出由圖數(shù)據(jù)可求得:(1)該物體的加速度為 m/s2,(2)第3

30、個(gè)記數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離約為 cm,(3)打第3個(gè)點(diǎn)時(shí)該物體的速度為 m/s 四、驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)原理:1如圖所示裝置,保持小車質(zhì)量M不變,改變小桶內(nèi)砂的質(zhì)量m,從而改變細(xì)線對(duì)小車的牽引力F(當(dāng)m<<M時(shí),F(xiàn)mg近似成立),測(cè)出小車的對(duì)應(yīng)加速度a,由多組a、F數(shù)據(jù)作出加速度和力的關(guān)系aF圖線,驗(yàn)證加速度是否與外力成正比。 2保持小桶和砂的質(zhì)量不變,在小車上加減砝碼, 改變小車的質(zhì)量M,測(cè)出小車的對(duì)應(yīng)加速度a, 由多組a、M數(shù)據(jù)作出加速度和質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系aM1圖線,驗(yàn)證加速度是否與質(zhì)量成反比。實(shí)驗(yàn)器材:小車,砝碼,小桶,砂, 細(xì)線,附有定滑輪的長(zhǎng)木板,墊塊

31、,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,低壓交流電源, 導(dǎo)線兩根, 紙帶,托盤天平及砝碼,米尺。實(shí)驗(yàn)步驟:1用調(diào)整好的天平測(cè)出小車和小桶的質(zhì)量M和m ,把數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。 2按如圖裝置把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,只是不把掛小桶用的細(xì)線系在小車上,即不給小車加牽引力。3平衡摩擦力:在長(zhǎng)木板的不帶定滑輪的一端下面墊上墊塊,反復(fù)移動(dòng)墊塊的位置,直至小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)可以保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(可以從紙帶上打的點(diǎn)是否均勻來(lái)判斷)。4在小車上加放砝碼,小桶里放入適量的砂,把砝碼和砂的質(zhì)量M'和m'記錄下來(lái)。把細(xì)線系在小車上并繞過(guò)滑輪懸掛小桶,接通電源,放開(kāi)小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),取下紙帶,在紙帶上寫上編號(hào).5保持

32、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(shí)驗(yàn)。 6算出每條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度的值。7用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示作用力F,即砂和桶的總重力(mm')g,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)平面上描出相應(yīng)的點(diǎn),作圖線。若圖線為一條過(guò)原點(diǎn)的直線,就證明了研究對(duì)象質(zhì)量不變時(shí)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(fù)上面的實(shí)驗(yàn),并做好記錄,求出相應(yīng)的加速度,用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示小車和車內(nèi)砝碼總質(zhì)量的倒數(shù),在坐標(biāo)平面上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果描出相應(yīng)的點(diǎn)并作圖線,若圖線為一條過(guò)原點(diǎn)的直線,就證明了研究對(duì)象所受作用力不變時(shí)其加速度與它的質(zhì)量成反比。注意事項(xiàng)

33、:1砂和小桶的總質(zhì)量不要超過(guò)小車和砝碼的總質(zhì)量的1/102在平衡摩擦力時(shí),不要懸掛小桶,但小車應(yīng)連著紙帶且接通電源。用手給小車一個(gè)初速度,如果在紙帶上打出的點(diǎn)的間隔是均勻的,表明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。3作圖時(shí)應(yīng)該使所作的直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn),不在直線上的點(diǎn)也要盡可能對(duì)稱地分布在直線的兩側(cè),但如遇個(gè)別特別偏離的點(diǎn)可舍去。 例1:在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中:(1)某小組的幾位同學(xué)在討論制定實(shí)驗(yàn)方案時(shí)分別提出以下幾點(diǎn)意見(jiàn),你認(rèn)為不正確的是( )A實(shí)驗(yàn)中一定要測(cè)出加速度的具體數(shù)值 B實(shí)驗(yàn)中也可不測(cè)加速度的具體數(shù)值,只要測(cè)出不同情況下加速度的比值就行了 C若要驗(yàn)證“加

34、速度與力的平方成正比”這一猜想,在作圖線時(shí)最好以F2為橫坐標(biāo)D不管是在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)還是在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),所要測(cè)量的物理量都是3個(gè)(2)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)中使小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的力與小盤和砝碼重力相等的條件是: (3)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),要保持 不變。例2:如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法,應(yīng)保持_不變,用鉤碼所受的重力作為_(kāi),用DIS測(cè)小車的加速度。(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出aF關(guān)系圖線(如圖所示)。分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論

35、是_。(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是A小車與軌道之間存在摩擦B導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D所用小車的質(zhì)量太大練習(xí):1某組同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn). 圖A為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖,A為小車,B為電火花計(jì)時(shí)器,C為裝有細(xì)砂的小桶,D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于細(xì)砂和小桶的總重量,小車運(yùn)動(dòng)的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得。圖b為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz. 根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時(shí),保持細(xì)砂和小桶

36、質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別記錄小車加速度a與其質(zhì)量m的數(shù)據(jù)。在分析處理時(shí),該組同學(xué)產(chǎn)生分歧;甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)的圖象. 兩位同學(xué)都按照自己的方案裝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注。但尚未完成圖象(如下圖所示)。你認(rèn)為同學(xué)_(填“甲”、“乙”)的方案更合理。請(qǐng)繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)中的圖象。 在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時(shí),保持小車的質(zhì)量不變,改變小桶中細(xì)砂的質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖C,該圖線不通過(guò)坐原點(diǎn),試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因。    答: .2“探究加速度

37、a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。圖a所示為實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖b為某次實(shí)驗(yàn)得到的一段紙帶,計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E間的時(shí)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(jìn)行多次測(cè)量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出了加速度a隨拉力F的變化圖線,如圖c所示。圖中直線沒(méi)有通過(guò)原點(diǎn),其主要原因是 。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m·s 21.901.721.491.251.000.750.500.30小車和砝碼質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.00

38、1.411.000.60保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車中砝碼質(zhì)量,進(jìn)行多次測(cè)量,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的1m的數(shù)據(jù)如表中所示:a請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙中畫出a1m圖線;b根據(jù)作出的a1m圖像可以得到的結(jié)論是: 。 3為了探究受到空氣阻力時(shí),物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)。實(shí)驗(yàn)時(shí),平衡小車與木板之間的摩擦力后,在小車上安裝一薄板,以增大空氣對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力。(1)往砝碼盤中加入一小砝碼,在釋放小車 (選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。(2)從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)

39、的時(shí)間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表:請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的vt圖像。(3)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,該同學(xué)認(rèn)為:隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加,小車所受的空氣阻力將變大,你是否同意他的觀點(diǎn)?請(qǐng)根據(jù)vt圖象簡(jiǎn)要闡述理由。4“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中,打出了一條紙袋如圖乙所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后,將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中,測(cè)量小車的加速

40、度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s2)0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出aF的關(guān)系圖像。(3)根據(jù)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的F圖線不通過(guò)原點(diǎn),請(qǐng)說(shuō)明主要原因。5現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下:一傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)斜面(如圖)、小車、計(jì)時(shí)器一個(gè)、米尺。(1)填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖?,完善以下?shí)驗(yàn)步驟(不考慮摩擦力的影響):讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開(kāi)始下滑到斜面底端A2,記下所用的時(shí)間t。用

41、米尺測(cè)量A1與A2之間的距離s,則小車的加速度a 。用米尺測(cè)量A1相對(duì)于A2的高度h。設(shè)小車所受重力為mg,則小車所受的合外力F 。改變 ,重復(fù)上述測(cè)量。以h為橫坐標(biāo),1/t2為縱坐標(biāo),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線,則可驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。(2)在探究如何消除上述實(shí)驗(yàn)中摩擦阻力影響的過(guò)程中,某同學(xué)設(shè)計(jì)的方案是:調(diào)節(jié)斜面傾角,使小車在斜面上勻速下滑。測(cè)量此時(shí)A1點(diǎn)相對(duì)于斜面底端A2的高度h0。進(jìn)行(1)中的各項(xiàng)測(cè)量。計(jì)算與作圖時(shí)用(hh0)代替h。對(duì)此方案有以下幾種評(píng)論意見(jiàn):A方案正確可行。B方案的理論依據(jù)正確,但利用所給的器材無(wú)法

42、確定小車在斜面上是否做勻速運(yùn)動(dòng)。C方案的理論依據(jù)有問(wèn)題,小車所受摩擦力與斜面傾角有關(guān)。其中合理的意見(jiàn)是 。  6某同學(xué)采用如圖所示的裝置驗(yàn)證規(guī)律:“物體質(zhì)量一定,其加速度與所受合力成正比”。  a按圖3把實(shí)驗(yàn)器材安裝好,不掛配重,反復(fù)移動(dòng)墊木直到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng);b把細(xì)線系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛配重,接通電源,放開(kāi)小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在被小車帶動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn),取下紙帶,在紙帶上寫上編號(hào);c保持小車的質(zhì)量M不變,多次改變配重的質(zhì)量m,再重復(fù)步驟b;d算出每條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度的值;e用縱坐標(biāo)表示加速度a,橫坐標(biāo)表示配重受的重力mg;(作為小車受到的合

43、力F),作出a-F圖象。在步驟d中,該同學(xué)是采用vt圖象來(lái)求加速度的。圖4為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分,紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依次為B、C、D,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打C點(diǎn)時(shí),小車的速度為 m/s;其余各點(diǎn)的速度都標(biāo)在了vt坐標(biāo)系中,如圖5所示。t0.10s時(shí),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器恰好打B點(diǎn)。請(qǐng)你將中所得結(jié)果標(biāo)在圖5所示的坐標(biāo)系中,并作出小車運(yùn)動(dòng)的圖線;利用圖線求出小車此次運(yùn)動(dòng)的加速度a m/s2;最終該同學(xué)所得小車運(yùn)動(dòng)的aF圖線如圖6所示,從圖中我們看出圖線是一條經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線。根據(jù)圖線可以確定下列說(shuō)法中不正確的是( )A本

44、實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量一定時(shí),其加速度與所受合力成正比B小車的加速度可能大于重力加速度gC可以確定小車的質(zhì)量約為0.50 kgD實(shí)驗(yàn)中配重的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M        7在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中,某小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑,兩小車前端系上細(xì)線,細(xì)線跨過(guò)滑輪并掛上砝碼盤,兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上,實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)控制裝置使兩小車同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),然后同時(shí)停止。 圖甲  (1)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使 ;在實(shí)驗(yàn)時(shí),為減小系統(tǒng)誤差

45、,應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量 小車的質(zhì)量(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”、“等于”),這樣小車受到的拉力在數(shù)值上等于 。(2)其實(shí)軌道是有摩擦的,請(qǐng)你想出兩種解決辦法:_; 。(3)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較兩小車的位移來(lái)比較小車加速度的大小,能這樣比較,是因?yàn)?。(4)實(shí)驗(yàn)中獲得數(shù)據(jù)如下表所示:小車I、II的質(zhì)量m均為200g。實(shí)驗(yàn)次數(shù)小車?yán)/N位移s/cm10.123.360.246.5120.229.040.343.6330.341.160.444.8040.436.430.545.56         

46、0; 在第1次實(shí)驗(yàn)中小車I從圖乙中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),請(qǐng)將測(cè)量結(jié)果填到表中空格處。通過(guò)分析,可知表中第 次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在明顯錯(cuò)誤,應(yīng)舍棄。(5)若想驗(yàn)證加速度與小車質(zhì)量關(guān)系,請(qǐng)你利用本裝置設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)過(guò)程:   五、探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾剿鲝椓εc彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系,并學(xué)習(xí)所用的科學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)原理:彈簧受到拉力會(huì)伸長(zhǎng),平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等。這樣彈力的大小可以通過(guò)測(cè)定外力而得出(可以用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力);彈簧的伸長(zhǎng)可用直尺測(cè)出。多測(cè)幾組數(shù)據(jù),用列表或作圖的方法探索出彈力與彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材:彈簧(不同的多根)

47、、直尺、砝碼。實(shí)驗(yàn)步驟:用F表示彈簧的彈力,用l0表示彈簧原長(zhǎng)(自然長(zhǎng)度),用l表示彈簧現(xiàn)長(zhǎng),用x表示彈簧的伸長(zhǎng),則xll0。1用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)l0。2如圖所示,將彈簧一端固定,另一端掛上砝碼(鉤碼),待彈簧平衡后,記錄下彈簧的長(zhǎng)度及砝碼的重量。然后改變砝碼的質(zhì)量,再讀出幾組數(shù)據(jù).3將數(shù)據(jù)記錄在表格中:(彈簧原長(zhǎng)l0 cm) 1234567F/N       l/cm       x/cm    

48、60;  4根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出Fx圖象:(以F為縱軸,以x為橫軸)5探索結(jié)論:按照Fx圖象中各點(diǎn)的分布與走向,嘗試做出一條平滑的曲線(包括直線)。所畫的點(diǎn)不一定正好在這條曲線上,但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同。嘗試寫出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試Fx是否為一次函數(shù),如果不行則考慮二次函數(shù)或其它函數(shù)。6解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。注意事項(xiàng):1每次增減砝碼測(cè)有關(guān)長(zhǎng)度時(shí),均需保證彈簧及砝碼不上下振動(dòng)而處于靜止?fàn)顟B(tài),否則,彈簧彈力將可能與砝碼重力不相等。2測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí),應(yīng)區(qū)別彈簧原長(zhǎng)l0,實(shí)際總長(zhǎng)l及伸長(zhǎng)量x三者之間的不同,明確三者之間的關(guān)系。3建立平面直角坐標(biāo)系時(shí),兩軸上單位

49、長(zhǎng)度所代表的量值要適當(dāng),不可過(guò)大,也不可過(guò)小。4描線的原則是,盡量使各點(diǎn)落在描畫出的線上,少數(shù)點(diǎn)分布于線兩側(cè),描出的線不應(yīng)是折線,而應(yīng)是平滑的曲線。例1一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示。下列表述正確的是( )Aa的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)Ba的勁度系數(shù)比b的大Ca的勁度系數(shù)比b的小D測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比例2某同學(xué)和你一起探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系,并測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)。做法是先將彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧的一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然下垂時(shí),指針指示的刻

50、度數(shù)值記作L0;彈簧下端掛一個(gè)50g砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L1;彈簧下端掛兩個(gè)50g砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L2;¼¼;掛七個(gè)50g砝碼時(shí),指針指示的刻度數(shù)值記作L7。下表記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的6個(gè)值,其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤,它們的代號(hào)是 和 ??潭葦?shù)值/cm1.703.405.10 8.6010.312.1 測(cè)量記錄表:實(shí)驗(yàn)中,L3和L7兩個(gè)值還沒(méi)有記錄,請(qǐng)你根據(jù)右圖將這兩個(gè)測(cè)量值填入表中。為了充分利用測(cè)量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測(cè)得的數(shù)值按如下方法逐一求差。分別計(jì)算出三個(gè)差值:d1L4L06.90cm,d2L5L16.90cm,d3L6L2

51、7.00cm,請(qǐng)你給出第4個(gè)差值d4_cm。根據(jù)以上差值,可以計(jì)算出每增加50g砝碼的彈簧平均伸長(zhǎng)量DL,DL用d1、d2、d3、d4表示的式子為DL_;代入數(shù)據(jù)解得DL_cm。算彈簧的勁度系數(shù)k_N/m(g取9.8m/s2)。例3如圖為某一同學(xué)在探究功與速度變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)圖。水平木板上釘兩小釘,橡皮筋的自然長(zhǎng)度大于兩小釘之間的距離,小車前端與伸長(zhǎng)的橡皮筋相連,后端連接紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,釋放小車后,小車在橡皮筋的彈力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。對(duì)實(shí)驗(yàn)引起誤差最大的因素是摩擦力,實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力的方法是_。某同學(xué)進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作后,記錄 _。并需對(duì)紙帶的分析求出小車的 ,多次實(shí)驗(yàn)探究出W與v2的關(guān)系。數(shù)據(jù)處理采用 方法較直觀。請(qǐng)選擇:A使用更加光滑的木板B傾斜木板直到小車能夠勻速下滑C使用摩擦力更小的小車請(qǐng)選擇:A彈簧伸長(zhǎng)量B彈簧的條數(shù)C彈簧彈力D小車質(zhì)量請(qǐng)選擇:A運(yùn)動(dòng)時(shí)間B勻速速度C加速度D小車質(zhì)量請(qǐng)選擇:A公式法驗(yàn)證B圖像法C極限法D函數(shù)解析法練習(xí):1在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中關(guān)于操作步驟先后順序,下列說(shuō)法正確的是( )A先測(cè)量原長(zhǎng),后豎直懸掛B先豎直懸掛,后測(cè)量原長(zhǎng)C先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響D先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重2下列關(guān)于“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是( )A實(shí)驗(yàn)中F的具體數(shù)值必須

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