專題19 力學(xué)實(shí)驗(yàn)(講義)-【含解析】2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新高考用)_第1頁
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專題19力學(xué)實(shí)驗(yàn)(講義)-【含解析】2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新高考通用)專題19力學(xué)實(shí)驗(yàn)(講義)-【含解析】2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)(新高考通用)專題19力學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)夸汿OC\o"1-4"\h\u01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 302知識(shí)導(dǎo)圖·思維引航 403核心精講·題型突破 5題型一力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù) 5【核心精講】 5考點(diǎn)1誤差和有效數(shù)字 5考點(diǎn)2力學(xué)基本物理量測(cè)量、儀器及讀數(shù) 5考點(diǎn)3力學(xué)間接測(cè)量的物理量及其測(cè)量方法 10考點(diǎn)4常見力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法 10【真題研析】 11【命題預(yù)測(cè)】 12考向1力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù) 12題型二與“紙帶”、光電門相關(guān)的實(shí)驗(yàn) 14【核心精講】 14考點(diǎn)1探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 14考點(diǎn)2探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系 15考點(diǎn)3驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 16考點(diǎn)4驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 18【真題研析】 19【命題預(yù)測(cè)】 24考向1探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 24考向2探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系 24考向3驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 25考向4驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 25題型三力學(xué)其他實(shí)驗(yàn) 26【核心精講】 26考點(diǎn)1探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系 26考點(diǎn)2探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律 27考點(diǎn)3探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 28考點(diǎn)4用單擺測(cè)量重力加速度的大小 29考點(diǎn)5探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系 30【真題研析】 30【命題預(yù)測(cè)】 33考向1探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系 33考向2探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律 34考向3探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 34考點(diǎn)4用單擺測(cè)量重力加速度的大小 35考向5探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系 36命題統(tǒng)計(jì)命題要點(diǎn)20242023年2022年熱考角度力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)2024?廣東?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)、2024?福建?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)、2024?廣西?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)2023?河北?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)、2023?重慶?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)、2023?新課標(biāo)卷?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)、2023?重慶?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)2022?天津?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)與“紙帶”、光電門相關(guān)的實(shí)驗(yàn)2024?廣東?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2025?浙江?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2024?天津?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2024?甘肅?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2024?江西?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2024?浙江?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2024?浙江?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、2024?北京?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2024?山東?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2024?新疆河南?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2024?福建?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律2023?全國甲卷?探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律、2023?浙江?探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律、2023?上海?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2023?天津?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、2023?遼寧?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律2022?浙江?探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律、2022?浙江?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2022?天津?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2022?重慶?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2022?全國甲卷?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2022?浙江?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2022?湖北?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、2022?河北?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律力學(xué)其他實(shí)驗(yàn)2024?海南?探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律、2024?河北?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2024?甘肅?用單擺測(cè)量重力加速度的大小、2024?廣西?用單擺測(cè)量重力加速度的大小2023?全國乙卷?探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律、2023?浙江?探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系、2023?北京?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2023?浙江?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2023?河北?用單擺測(cè)量重力加速度的大小、2023?重慶?用單擺測(cè)量重力加速度的大小、2023?新課標(biāo)卷?用單擺測(cè)量重力加速度的大小、2023?浙江?探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系2022?浙江?探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律、2022?福建?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2022?海南?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2022?浙江?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2022?上海?用單擺測(cè)量重力加速度的大小命題規(guī)律①常見儀器的讀數(shù)②利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量速度、加速③控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用④課本要求的實(shí)驗(yàn)方案基礎(chǔ)上改進(jìn)和創(chuàng)新考向預(yù)測(cè)本專題屬于熱點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容;高考命題以實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn);力學(xué)實(shí)驗(yàn)通常以教材內(nèi)的實(shí)驗(yàn)為主,基本的實(shí)驗(yàn)儀器使用、讀數(shù)、數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)考查;實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及優(yōu)化;課本必做之外的實(shí)驗(yàn)如滑動(dòng)摩擦的測(cè)量,基于牛頓第二定律的質(zhì)量測(cè)量等創(chuàng)新性的力學(xué)實(shí)驗(yàn)考查命題情境以課內(nèi)要求必做實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的考查,涉及與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的利用生活中的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的考查常用方法控制變量法;累計(jì)法;等效替代法;微小量放大法;轉(zhuǎn)換測(cè)量對(duì)象法題型一力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)考點(diǎn)1誤差和有效數(shù)字1.誤差:測(cè)量值與真實(shí)值的差異叫做誤差。1)分類①系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在多次重復(fù)同一實(shí)驗(yàn)時(shí),誤差總是同樣地偏大或偏小。減小系統(tǒng)誤差的方法:完善實(shí)驗(yàn)原理、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法、恰當(dāng)選擇儀器精度、量程、校準(zhǔn)測(cè)量器材。②偶然誤差總是有時(shí)偏大,有時(shí)偏小,并且偏大和偏小的機(jī)會(huì)相同。減小偶然誤差的方法,可以多進(jìn)行幾次測(cè)量,求出幾次測(cè)量的數(shù)值的平均值。這個(gè)平均值比某一次測(cè)得的數(shù)值更接近于真實(shí)值。減小偶然誤差的方法:多次測(cè)量,求其平均值;多次測(cè)量,作圖象求值2)誤差分析:從實(shí)驗(yàn)原理分析,從實(shí)驗(yàn)器材分析3)絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差:設(shè)某物理量的真值為A0,測(cè)量值為A,則絕對(duì)誤差,相對(duì)誤差為.真值A(chǔ)0常以公認(rèn)值、理論值或多次測(cè)量的平均值代替.2.有效數(shù)字:帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字,叫做有效數(shù)字。1)有效數(shù)字是指近似數(shù)字而言。2)只能帶有一位不可靠數(shù)字,不是位數(shù)越多越好。1)凡是用測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量的結(jié)果,讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值(可靠數(shù)字)后,再向下估讀一位(不可靠數(shù)字),這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。1)凡是用測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量的結(jié)果,讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值(可靠數(shù)字)后,再向下估讀一位(不可靠數(shù)字),這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。2)間接測(cè)量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求,運(yùn)算結(jié)果一般可用2~3位有效數(shù)字表示??键c(diǎn)2力學(xué)基本物理量測(cè)量、儀器及讀數(shù)1.力學(xué)基本物理量及測(cè)量?jī)x器基本物理量測(cè)量?jī)x器力學(xué)長(zhǎng)度刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器時(shí)間秒表(停表)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器質(zhì)量天平2.不需要估讀的力學(xué)測(cè)量?jī)x器:游標(biāo)卡尺、秒表在讀數(shù)時(shí)不需要估讀3.常見儀器的讀數(shù)1)刻度尺、秒表、彈簧秤等標(biāo)尺類力學(xué)儀器讀數(shù)的讀數(shù)使用以上儀器時(shí),凡是最小刻度是10分度的,要求讀到最小刻度后再往下估讀一位(估讀的這位是不可靠數(shù)字,但是是有效數(shù)字的不可缺少的組成部分)。凡是最小刻度不是10分度的,只要求讀到最小刻度所在的這一位,不再往下估讀。①最小分度含有1”的儀器:估讀數(shù)字出現(xiàn)在最小分度的下一位,將不足最小分度的部分按最小分度的十分之幾去估讀.②最小分度含有2的儀器:估讀數(shù)字出現(xiàn)在最小分度的同一位,將最小分度分為二等分,把不足最小分度的部分以不足半等分的舍去,等于或超過半等分的算一個(gè)等分去估讀。③最小分度含有5的儀器:估讀數(shù)字出現(xiàn)在最小分度的同一位,將最小分度分為五等分,將不足最小分度的部分按占最小分度的五分之幾去估讀。2)游標(biāo)卡尺①總覽:游標(biāo)卡尺都是根據(jù)刻線對(duì)齊來讀數(shù)的,所以都不再往下一位估讀,讀數(shù)方法:②10分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.9mm,比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.1mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù),然后用游標(biāo)讀出0.1毫米位的數(shù)值:游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對(duì)齊,0.1毫米位就讀幾(不能讀某)。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.1mm。10分度,精確到0.1mm10分度,精確到0.1mm③20分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.95mm,比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.05mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù),然后用游標(biāo)讀出毫米以下的數(shù)值:游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對(duì)齊,毫米以下的讀數(shù)就是幾乘0.05毫米。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.05mm。20分度,精確到0.05mm20分度,精確到0.05mm圖中讀數(shù):40.70mm④50分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.98mm,比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.02mm。這種卡尺的刻度是特殊的,游標(biāo)上的刻度值,就是毫米以下的讀數(shù)。這種卡尺的讀數(shù)可以準(zhǔn)確到0.02mm。50分度,精確到0.02mm50分度,精確到0.02mm圖中讀數(shù):18.74mm3)螺旋測(cè)微器:又稱千分尺,可測(cè)量到千分之一毫米。①讀數(shù)方法:主尺(mm).0或5(半格露出則為5,未露出則為0)+三位游標(biāo)尺(末尾位為估讀)mm固定刻度上的最小刻度為0.5mm(在中線的上側(cè));可動(dòng)刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)(或后退)0.5mm。在可動(dòng)刻度的一周上平均刻有50條刻線,所以相鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時(shí),從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù),然后從可動(dòng)刻度上讀取剩余部分(因?yàn)槭?0分度,所以在最小刻度后應(yīng)再估讀一位),再把兩部分讀數(shù)相加,得測(cè)量值。圖中讀數(shù)為6.5mm+0.225mm=6.725mm4)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種特殊的計(jì)時(shí)儀器,電源用50Hz的交流電,所以打相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s。5)天平:天平使用前首先要進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)分兩步:調(diào)底座水平和橫梁水平(在調(diào)節(jié)橫梁水平前,必須把游碼移到左端零刻度處,左端與零刻線對(duì)齊,如圖中虛線所示)。測(cè)量讀數(shù)由右盤中砝碼和游標(biāo)共同讀出。橫梁上的刻度單位是毫克(mg)。若天平平衡時(shí),右盤中有26g砝碼,游碼在圖中所示位置,則被測(cè)物體質(zhì)量為26.32g(最小刻度為0.02g,不是10分度,因此只讀到0.02g這一位)。6)秒表秒表的讀數(shù)分兩部分:小圈內(nèi)表示分,每小格表示0.5分鐘;大圈內(nèi)表示秒,最小刻度為0.1秒。當(dāng)分針在前0.5分內(nèi)時(shí),秒針在0~30秒內(nèi)讀數(shù);當(dāng)分針在后0.5分內(nèi)時(shí),秒針在30~60秒內(nèi)讀數(shù)??键c(diǎn)3力學(xué)間接測(cè)量的物理量及其測(cè)量方法有些物理量不能由測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量,這時(shí),可利用待測(cè)量和可直接測(cè)量的基本物理量之間的關(guān)系,將待測(cè)物理量的測(cè)量轉(zhuǎn)化為基本物理量的測(cè)量.待測(cè)物理量基本測(cè)量方法力學(xué)速度①利用紙帶,;②利用平拋,加速度①利用紙帶,逐差法;②利用單擺力根據(jù)F=ma轉(zhuǎn)化為測(cè)量m、a功根據(jù)轉(zhuǎn)化為測(cè)量m、S、v考點(diǎn)4常見力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法1.控制變量法在實(shí)驗(yàn)中或?qū)嶋H問題中,常有多個(gè)因素在變化,造成規(guī)律不易表現(xiàn)出來,這時(shí)可以先控制一些物理量不變,依次研究某一個(gè)因素的影響和利用。如:在“驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)”中,加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系控制。在“研究單擺的周期”中,擺長(zhǎng)、偏角和擺球質(zhì)量的關(guān)系控制等等。2.累積法把某些難以用常規(guī)儀器直接準(zhǔn)確測(cè)量的物理量用累積的方法,將小量變大量,不僅可以便于測(cè)量,而且還可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度,減小誤差。在“用單擺測(cè)重力加速度”測(cè)周期時(shí)我們用的是累積法,即我們不直接測(cè)一個(gè)周期的時(shí)間,而是測(cè)30~50個(gè)周期的總時(shí)間,再除以周期數(shù)即得周期T的值.用累積法的好處是:①相當(dāng)于進(jìn)行多次測(cè)量而后取平均值,這樣可以減少偶然誤差;②增加有效數(shù)字的位數(shù).以測(cè)單擺的周期為例,我們實(shí)驗(yàn)時(shí)單擺的擺長(zhǎng)大約是1m或不到1m,用停表(最小分度值是0.1s)直接測(cè)1個(gè)周期的值,只能讀出兩位有效數(shù)字(機(jī)械停表的指針是跳躍式前進(jìn)的,因此不能估讀),如1.8s、2.0s等,而測(cè)30個(gè)周期總時(shí)間,則可讀出至少3位有效數(shù)字。用累積法的實(shí)驗(yàn)還有很多,如測(cè)一張紙的厚度、用刻度尺測(cè)金屬絲的直徑…3.等效替代法某些物理量不直觀或不易測(cè)量,可以用較直觀、較易測(cè)量而且又有等效效果的量代替,從而簡(jiǎn)化問題。在“互成角度兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中我們就用到了替代法,第一次我們用兩個(gè)彈簧秤成角度地拉橡皮筋,把結(jié)點(diǎn)拉到某一位置,再換成一個(gè)彈簧秤,同樣拉這個(gè)橡皮筋,也把結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置,這說明后一個(gè)彈簧秤的拉力與前面兩個(gè)彈簧秤的拉力效果相等因此右以互相替代.對(duì)于“等效”這個(gè)問題,應(yīng)正確理解:所謂效果相等,是對(duì)某一方面說的,并不是在所有方面都等效,仍以合力與分力來說,它們只是在改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上等效,而在其他方面,例如在產(chǎn)生形變上,二者并不等效。4.測(cè)量量的轉(zhuǎn)換例如在“碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)中,把測(cè)物體的速度轉(zhuǎn)換為測(cè)物體平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移,即把測(cè)速度轉(zhuǎn)換為測(cè)長(zhǎng)度。5.微小量放大法微小量不易測(cè)量,勉強(qiáng)測(cè)量誤差也較大,實(shí)驗(yàn)時(shí)常采用各種方法加以放大??ㄎ牡显S測(cè)定萬有引力恒量,采用光路放大了金屬絲的微小扭轉(zhuǎn);在觀察玻璃瓶受力后的微小形變時(shí),使液體沿細(xì)玻璃管上升來放大瓶?jī)?nèi)液面的上升。1.(2024·廣東·高考真題)(刪減)下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的部分步驟,請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算。(2)在“長(zhǎng)度的測(cè)量及其測(cè)量工具的選用”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一例柱體的長(zhǎng)度,示數(shù)如圖丙所示,圖丁為局部放大圖,讀數(shù)為cm。2.(2023·新課標(biāo)卷·高考真題)(刪減)一學(xué)生小組做“用單擺測(cè)量重力加速度的大小”實(shí)驗(yàn)。

(1)用實(shí)驗(yàn)室提供的螺旋測(cè)微器測(cè)量擺球直徑。首先,調(diào)節(jié)螺旋測(cè)微器,擰動(dòng)微調(diào)旋鈕使測(cè)微螺桿和測(cè)砧相觸時(shí),發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動(dòng)刻度上的零刻度線未對(duì)齊,如圖(a)所示,該示數(shù)為mm;螺旋測(cè)微器在夾有擺球時(shí)示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為mm,則擺球的直徑為mm。3.(2023·浙江·高考真題)(刪減)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。②經(jīng)正確操作后打出一條紙帶,截取其中一段如圖2所示。選取連續(xù)打出的點(diǎn)0、1、2、3、4為計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為??枷?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)1.(2025·云南·模擬預(yù)測(cè))(刪減)某實(shí)驗(yàn)小組在完成“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)后,為提高測(cè)量精度,重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)k。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①用卡鉗將游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺豎直固定在一定高度;②彈簧的一端固定在游標(biāo)卡尺尺身的外測(cè)量爪上,另一端勾住鋼球上的掛繩;③將鋼球放在水平放置的電子天平上,實(shí)驗(yàn)中始終保持彈簧豎直且處于拉伸狀態(tài)(在彈性限度內(nèi));④初始時(shí),調(diào)節(jié)游標(biāo)卡尺使其讀數(shù)為0.00,此時(shí)電子天平示數(shù)為;⑤緩慢向下拉動(dòng)尺身,改變電子天平的示數(shù)m,m每增加,擰緊游標(biāo)尺緊固螺釘,讀出對(duì)應(yīng)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)L,在表格中記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。完成下列填空:(1)緩慢向下拉動(dòng)尺身,彈簧伸長(zhǎng)量將(填“增大”或“減小”);(2)部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,其中6號(hào)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為:;數(shù)據(jù)編號(hào)123456游標(biāo)卡尺讀數(shù)0.004.008.1012.0816.00?電子天平示數(shù)28.0029.0030.0031.0032.0033.002.(2025·湖南邵陽·一模)(刪減)某學(xué)習(xí)小組利用圖示裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,主要操作步驟如下:a.按圖甲所示完成裝置安裝,木板左端用鉸鏈連接在桌面上,將1個(gè)鉤碼通過跨過定滑輪的細(xì)繩連接到小車上;b.調(diào)整木塊位置,使小車獲得一定初速度后,遮光片通過兩光電門的遮光時(shí)間相等;c.取下鉤碼,由靜止釋放小車,記錄小車通過上、下兩個(gè)光電門時(shí)遮光片的遮光時(shí)間,分別記為和;d.依次增加懸掛的鉤碼(完全相同)個(gè)數(shù)n,重復(fù)步驟b、c、d。請(qǐng)完成以下問題:(1)兩光電門中心間的距離為s,遮光片的寬度d用螺旋測(cè)微器測(cè)量如圖乙,讀得mm。由計(jì)算出小車加速度。3.(2024·四川·模擬預(yù)測(cè))(刪減)某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他測(cè)出小鋼球的直徑、質(zhì)量,將不可伸長(zhǎng)的輕繩一端連接固定的拉力傳感器,另一端連接小鋼球,使小鋼球靜止在最低點(diǎn),測(cè)出繩長(zhǎng),然后拉起小鋼球至某一位置,測(cè)出輕繩與豎直方向之間的夾角,隨即將其由靜止釋放。小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),記錄鋼球擺動(dòng)過程中拉力傳感器示數(shù)的最大值。改變,重復(fù)上述過程。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪制圖像。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椤?1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)小球直徑時(shí),示數(shù)如圖乙所示,則。題型二與“紙帶”、光電門相關(guān)的實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)1探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、槽碼、刻度尺、導(dǎo)線、交變電源.2.數(shù)據(jù)處理1)利用平均速度求瞬時(shí)速度:.2)求加速度①利用逐差法求解平均加速度,,?.②利用速度—時(shí)間圖像求加速度a.作出速度—時(shí)間圖像,通過圖像的斜率求解物體的加速度;b.剪下相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶緊排在一起求解加速度.3.注意事項(xiàng):1)平行:紙帶、細(xì)繩要與長(zhǎng)木板平行.2)兩先兩后:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,后讓小車運(yùn)動(dòng);實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源,后取下紙帶.3)防止碰撞:在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止槽碼落地及小車與滑輪相撞.4)減小誤差:小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大些,可以減小長(zhǎng)度測(cè)量的相對(duì)誤差,加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚地取出6~7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜.5)小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置釋放.4.誤差分析1)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力不均勻,打點(diǎn)不穩(wěn)定引起誤差.2)計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量有偶然誤差.3)作圖有誤差.考點(diǎn)2探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖小車、槽碼、細(xì)繩、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、墊木、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、紙帶、天平、刻度尺、坐標(biāo)紙.補(bǔ)償阻力:在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,使小車能勻速下滑.2.注意事項(xiàng)1)開始實(shí)驗(yàn)前首先補(bǔ)償阻力:適當(dāng)墊高木板不帶定滑輪的一端,使小車的重力沿斜面方向的分力正好補(bǔ)償小車和紙帶受到的阻力.在補(bǔ)償阻力時(shí),不要把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車上,讓小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶勻速運(yùn)動(dòng).2)實(shí)驗(yàn)過程中不用重復(fù)補(bǔ)償阻力.3)實(shí)驗(yàn)必須保證的條件:m?m′.4)一先一后一按:改變拉力或小車質(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,并應(yīng)先接通電源,后釋放小車,且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車.3.誤差分析1)實(shí)驗(yàn)原理不完善:本實(shí)驗(yàn)用槽碼的總重力m′g代替小車的拉力,而實(shí)際上小車所受的拉力要小于槽碼的總重力.2)補(bǔ)償阻力不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離測(cè)量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起誤差.考點(diǎn)3驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交變電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻度尺、鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、導(dǎo)線.2.數(shù)據(jù)處理1)求瞬時(shí)速度:由公式可以計(jì)算出重物下落h1、h2、h3…的高度時(shí)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3….2)驗(yàn)證守恒①利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)計(jì)算:代入和,如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),和相等,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.注意:應(yīng)選取最初第1、2兩點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶(電源頻率為50Hz).②任取兩點(diǎn)計(jì)算:Ⅰ、任取兩點(diǎn)A、B,測(cè)出hAB,算出mghAB.Ⅱ、算出的值.Ⅲ、在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),若,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.③圖像法:測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h,并計(jì)算對(duì)應(yīng)速度v,然后以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像.若在誤差允許的范圍內(nèi)圖像是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.5.注意事項(xiàng)1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要豎直:安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要豎直架穩(wěn),使其兩限位孔在同一豎直線上,以減小摩擦阻力.2)重物應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小、密度大的.3)應(yīng)先接通電源,讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作,后松開紙帶讓重物下落.4)測(cè)長(zhǎng)度,算速度:某時(shí)刻的瞬時(shí)速度的計(jì)算應(yīng)用,不能用或來計(jì)算.5)此實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量重物的質(zhì)量.6)由于摩擦和空氣阻力的影響,本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差總是使7)本實(shí)驗(yàn)不需要在打下的點(diǎn)中取計(jì)數(shù)點(diǎn)。也不需要測(cè)重物的質(zhì)量.考點(diǎn)4驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律方案一1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖氣墊導(dǎo)軌、數(shù)字計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥.2.數(shù)據(jù)處理1)滑塊速度的測(cè)量:,式中為滑塊上擋光片的寬度(儀器說明書上給出,也可直接測(cè)量),為數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的滑塊(擋光片)經(jīng)過光電門的時(shí)間.2)驗(yàn)證的表達(dá)式:.3.注意事項(xiàng):1)氣墊導(dǎo)軌要調(diào)整到水平。2)安裝到滑塊上的擋光片寬度適當(dāng)小些,計(jì)算速度會(huì)更精確。方案二1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫紙、白紙、圓規(guī)、鉛垂線等.2.數(shù)據(jù)處理:驗(yàn)證的表達(dá)式:3.注意事項(xiàng):1)斜槽末端的切線必須水平;2)入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放;3)選質(zhì)量較大的小球作為入射小球(保證碰撞后兩小球都向前運(yùn)動(dòng));4)實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變.5)小球落地點(diǎn)的平均位置要用圓規(guī)來確定:用盡可能小的圓把所有落點(diǎn)都圈在里面,圓心就是落點(diǎn)的平均位置6)若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么兩小球?qū)⒉辉偻瑫r(shí)落地,但兩個(gè)小球都將從斜槽末端開始做平拋運(yùn)動(dòng),于是驗(yàn)證式就變?yōu)椋簃1OP=m1OM+m2ON,兩個(gè)小球的直徑也不需測(cè)量了。1.(2023·全國甲卷·高考真題)某同學(xué)利用如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)平均速度與時(shí)間的關(guān)系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細(xì)繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落,帶動(dòng)小車運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶。某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶和相關(guān)數(shù)據(jù)如圖(b)所示。

(1)已知打出圖(b)中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔均為0.1s.以打出A點(diǎn)時(shí)小車位置為初始位置,將打出B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車的位移填到表中,小車發(fā)生對(duì)應(yīng)位移和平均速度分別為和,表中cm,。

位移區(qū)間ABACADAEAF6.6014.6034.9047.3066.073.087.394.6(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度隨時(shí)間的變化關(guān)系,如圖(c)所示。在答題卡上的圖中補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。

(3)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,小車運(yùn)動(dòng)的圖線可視為一條直線,此直線用方程表示,其中,cm/s。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(4)根據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),得到打出A點(diǎn)時(shí)小車速度大小,小車的加速度大小。(結(jié)果用字母k、b表示)2.(2025·浙江·高考真題)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)如圖是某次實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶的一部分。每5個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),電源頻率為,打下計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)小車速度為(保留三位有效數(shù)字)。(2)下列說法正確的是_____(多選)A.改變小車總質(zhì)量,需要重新補(bǔ)償阻力B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到輸出電壓為的交流電源上C.調(diào)節(jié)滑輪高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)線跟長(zhǎng)木板保持平行D.小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并應(yīng)先接通電源,后釋放小車(3)改用如圖1所示的氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上并調(diào)至水平,滑塊在槽碼的牽引下先后通過兩個(gè)光電門,配套的數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄了遮光條通過光電門1、2的遮光時(shí)間分別為,測(cè)得兩個(gè)光電門間距為x,用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條寬度d,結(jié)果如圖2所示,其讀數(shù)mm,則滑塊加速度(用題中所給物理量符號(hào)表示)。3.(2024·浙江·高考真題)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中(1)下列操作正確的是。A. B. C.(2)實(shí)驗(yàn)獲得一條紙帶,截取點(diǎn)跡清晰的一段并測(cè)得數(shù)據(jù)如圖所示已知打點(diǎn)的頻率為50Hz,則打點(diǎn)“13”時(shí),重錘下落的速度大小為m/s(保留三位有效數(shù)字)。(3)某同學(xué)用紙帶的數(shù)據(jù)求出重力加速度g=9.77m/s2,并用此g值計(jì)算得出打點(diǎn)“1”到“13”過程重錘的重力勢(shì)能減小值為5.09m,另計(jì)算得動(dòng)能增加值為5.08m(m為重錘質(zhì)量)則該結(jié)果(選填“能”或“不能”驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,理由是()A.在誤差允許范圍內(nèi)B.沒有用當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭4.(2024·山東·高考真題)在第四次“天宮課堂”中,航天員演示了動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā),某同學(xué)使用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了碰撞實(shí)驗(yàn),氣墊導(dǎo)軌兩端分別安裝a、b兩個(gè)位移傳感器,a測(cè)量滑塊A與它的距離xA,b測(cè)量滑塊B與它的距離xB。部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:①測(cè)量?jī)蓚€(gè)滑塊的質(zhì)量,分別為200.0g和400.0g;②接通氣源,調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平;③撥動(dòng)兩滑塊,使A、B均向右運(yùn)動(dòng);④導(dǎo)出傳感器記錄的數(shù)據(jù),繪制xA、xB隨時(shí)間變化的圖像,分別如圖乙、圖丙所示。回答以下問題:(1)從圖像可知兩滑塊在t=s時(shí)發(fā)生碰撞;(2)滑塊B碰撞前的速度大小v=m/s(保留2位有效數(shù)字);(3)通過分析,得出質(zhì)量為200.0g的滑塊是(填“A”或“B”)。5.(2024·北京·高考真題)如圖甲所示,讓兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列做法正確的是_____(填選項(xiàng)前的字母)。A.實(shí)驗(yàn)前,調(diào)節(jié)裝置,使斜槽末端水平B.選用兩個(gè)半徑不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C.用質(zhì)量大的小球碰撞質(zhì)量小的小球(2)圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,首先,將質(zhì)量為m1的小球從斜槽上的S位置由靜止釋放,小球落到復(fù)寫紙上,重復(fù)多次。然后,把質(zhì)量為m2的被碰小球置于斜槽末端,再將質(zhì)量為m1的小球從S位置由靜止釋放,兩球相碰,重復(fù)多次。分別確定平均落點(diǎn),記為M、N和P(P為m1單獨(dú)滑落時(shí)的平均落點(diǎn))。a.圖乙為實(shí)驗(yàn)的落點(diǎn)記錄,簡(jiǎn)要說明如何確定平均落點(diǎn);b.分別測(cè)出O點(diǎn)到平均落點(diǎn)的距離,記為OP、OM和ON。在誤差允許范圍內(nèi),若關(guān)系式成立,即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒。(3)受上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),某同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)方案。如圖丙所示,用兩根不可伸長(zhǎng)的等長(zhǎng)輕繩將兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的勻質(zhì)小球懸掛于等高的O點(diǎn)和O′點(diǎn),兩點(diǎn)間距等于小球的直徑。將質(zhì)量較小的小球1向左拉起至A點(diǎn)由靜止釋放,在最低點(diǎn)B與靜止于C點(diǎn)的小球2發(fā)生正碰。碰后小球1向左反彈至最高點(diǎn)A′,小球2向右擺動(dòng)至最高點(diǎn)D。測(cè)得小球1,2的質(zhì)量分別為m和M,弦長(zhǎng)AB=l1、A′B=l2、CD=l3。推導(dǎo)說明,m、M、l1、l2、l3滿足關(guān)系即可驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒??枷?探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1.(2024·四川內(nèi)江·一模)某同學(xué)利用如圖所示裝置來探究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(1)實(shí)驗(yàn)中,必要的措施是______。A.細(xì)線與長(zhǎng)木板平行B.先釋放小車再接通電源C.小車從距離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器較遠(yuǎn)的位置釋放D.將長(zhǎng)木板的右端適當(dāng)墊起,以平衡小車與長(zhǎng)木板之間的摩擦力(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上,得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中未畫出)。其中,,,,,,。則小車的加速度(要求充分利用測(cè)量的數(shù)據(jù)),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打點(diǎn)時(shí)小車的速度(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。考向2探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系2.(2025·貴州畢節(jié)·一模)圖甲是某研究性學(xué)習(xí)小組探究小車加速度與力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置,細(xì)繩中拉力的大小可由拉力傳感器測(cè)量,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)定。該裝置中所使用的滑輪與細(xì)繩質(zhì)量不計(jì)、摩擦不計(jì),重力加速度g取9.8m/s2。(1)下列說法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中先釋放小車后立即打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B.本實(shí)驗(yàn)須用天平測(cè)出沙和沙桶的總質(zhì)量C.補(bǔ)償小車所受阻力時(shí)需要掛上沙桶D.實(shí)驗(yàn)中無須保證沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶如圖乙所示,圖中各點(diǎn)均為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出,各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離已在圖中標(biāo)出。電源的頻率為50Hz,則由紙帶可知小車的加速度大小為。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)改變沙桶中沙的質(zhì)量,分別測(cè)量小車在不同拉力作用下的加速度。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)畫出圖像如丙圖所示,發(fā)現(xiàn)圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)。該小組重做實(shí)驗(yàn),為使之后畫出的圖像能經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),應(yīng)適當(dāng)(選填“增大”或“減小”)長(zhǎng)木板的傾角??枷?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律3.(2025·江西新余·一模)如圖甲所示,學(xué)生將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上,用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)(已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間)。(1)實(shí)驗(yàn)室提供的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺(tái)和帶夾子的重物,此外還需要的器材是______。A.天平及砝碼 B.毫米刻度尺 C.直流電源 D.交流電源(2)實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶(部分)。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T,設(shè)重物的質(zhì)量為m,從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中,動(dòng)能增加量=。(3)該同學(xué)在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h,計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v,得到如圖丙所示的圖像,由圖像可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=m/s(保留兩位小數(shù))。考向4驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律4.(2024·廣西柳州·一模)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌完成驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn),兩滑塊的上端裝有相同的擋光片。某次實(shí)驗(yàn)中將質(zhì)量為m1的滑塊1從圖示位置以某一初速度撞向質(zhì)量為m2的靜止滑塊2,碰撞后滑塊1被彈回。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表,其中t1為碰前滑塊1的擋光片經(jīng)過光電門1的擋光時(shí)間,t2為碰后滑塊2的擋光片經(jīng)過光電門2的擋光時(shí)間,t1′為碰后滑塊1的擋光片經(jīng)過光電門1的擋光時(shí)間。m1/gm2/gd/cmt1/mst2/mst1′/ms2003004.505.7022.50(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d如圖所示,則d=cm;(2)碰撞前滑塊1和滑塊2的總動(dòng)量為kg·m/s,碰撞后滑塊1和滑塊2的總動(dòng)量為kg·m/s。(以上兩空均保留3位有效數(shù)字)題型三力學(xué)其他實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)1探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖鐵架臺(tái)、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼若干、三角板、坐標(biāo)紙、重垂線.5.注意事項(xiàng)1)盡量選輕質(zhì)彈簧以減小彈簧自身重力帶來的影響2)不要超過彈性限度:實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多,以免彈簧被過度拉伸,超過彈簧的彈性限度.3)盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù):要使用輕質(zhì)彈簧,且要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù).4)觀察所描點(diǎn)的走向:本實(shí)驗(yàn)是探究型實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前并不知道其規(guī)律,所以描點(diǎn)以后所作的曲線是試探性的,只是在分析了點(diǎn)的分布和走向以后才決定用直線來連接這些點(diǎn).5)統(tǒng)一單位:記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位.6)該實(shí)驗(yàn)要注意區(qū)分彈簧總長(zhǎng)度和彈簧伸長(zhǎng)量。對(duì)探索性實(shí)驗(yàn),要根據(jù)描出的點(diǎn)的走向,嘗試判定函數(shù)關(guān)系。(這一點(diǎn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不同。)考點(diǎn)2探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細(xì)繩、彈簧測(cè)力計(jì)(2只)、三角板、刻度尺等.2.注意事項(xiàng)1)彈簧相同:使用彈簧測(cè)力計(jì)前,要先觀察指針是否指在零刻度處,若指針不在零刻度處,要設(shè)法調(diào)整指針,使之指在零刻度處,再將兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤鉤在一起,向相反方向拉,兩個(gè)示數(shù)相同方可使用.被測(cè)力的方向應(yīng)與彈簧測(cè)力計(jì)軸線方向一致,拉動(dòng)小圓環(huán)時(shí)彈簧不可與外殼相碰或摩擦。彈簧測(cè)力計(jì)外殼與紙張摩擦無影響。2)位置不變:在同一次實(shí)驗(yàn)中,使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí)結(jié)點(diǎn)O的位置一定要相同.3)角度合適:用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套互成角度地拉橡皮條時(shí),其夾角不宜太小,也不宜太大,以60°~120°之間為宜.4)盡量減少誤差:在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應(yīng)盡量大一些;細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些,便于確定力的方向.5)統(tǒng)一標(biāo)度:在同一次實(shí)驗(yàn)中,畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同,并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度,使力的圖示稍大一些.考點(diǎn)3探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖末端水平的斜槽、背板、擋板、復(fù)寫紙、白紙、鋼球、刻度尺、重垂線、三角板、鉛筆等.2.數(shù)據(jù)處理:計(jì)算平拋物體的初速度情景1:若原點(diǎn)O為拋出點(diǎn),利用公式x=v0t和y=eq\f(1,2)gt2即可求出多個(gè)初速度v0=xeq\r(\f(g,2y)),最后求出初速度的平均值,這就是做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的初速度.情景2:若原點(diǎn)O不是拋出點(diǎn)Ⅰ、在軌跡曲線上取三點(diǎn)A、B、C,使xAB=xBC=x,如圖所示.A到B與B到C的時(shí)間相等,設(shè)為T.Ⅱ、用刻度尺分別測(cè)出yA、yB、yC,則有yAB=y(tǒng)B-yA,yBC=y(tǒng)C-yB.Ⅲ、yBC-yAB=gT2,且v0T=x,由以上兩式得v0=xeq\r(\f(g,yBC-yAB)).3.注意事項(xiàng)1)固定斜槽時(shí),要保證斜槽末端的切線水平,以保證小球的初速度水平,否則小球的運(yùn)動(dòng)就不是平拋運(yùn)動(dòng)了.2)用重錘線檢驗(yàn)坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。3)小球每次從槽中的同一位置由靜止釋放,這樣可以確保每次小球拋出時(shí)的速度相等.4)坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球在槽口時(shí),球的球心在背板上的水平投影點(diǎn).考點(diǎn)4用單擺測(cè)量重力加速度的大小1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖單擺,游標(biāo)卡尺,毫米刻度尺,停表.2.數(shù)據(jù)處理1)公式法:利用求出周期,算出三次測(cè)得的周期的平均值,然后利用公式求重力加速度.2)圖像法:根據(jù)測(cè)出的一系列擺長(zhǎng)l對(duì)應(yīng)的周期T,作的圖像,由單擺周期公式得,圖像應(yīng)是一條過原點(diǎn)的直線,如圖所示,求出圖線的斜率k,即可利用求重力加速度.2.注意事項(xiàng):1)懸線頂端不能晃動(dòng),需用夾子夾住,保證懸點(diǎn)固定.2)開始擺動(dòng)時(shí)需注意:擺角要小于5°(保證做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng));不要使擺動(dòng)成為圓錐擺。3)必須從擺球通過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),測(cè)出單擺做50次全振動(dòng)所用時(shí)間,算出周期的平均值T。4)應(yīng)在小球自然下垂時(shí)用毫米刻度尺測(cè)量懸線長(zhǎng).5)一般選用一米左右的細(xì)線.考點(diǎn)5探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖向心力演示器、質(zhì)量不等的小球.2.注意事項(xiàng):1)實(shí)驗(yàn)時(shí),可先使短槽小球標(biāo)尺達(dá)到,再去觀察長(zhǎng)槽小球標(biāo)尺。2)實(shí)驗(yàn)時(shí),轉(zhuǎn)速應(yīng)從慢到快。1.(2023·浙江·高考真題)如圖所示,某同學(xué)把A、B兩根不同的彈簧串接豎直懸掛,探究A、B彈簧彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系。在B彈簧下端依次掛上質(zhì)量為m的鉤碼,靜止時(shí)指針?biāo)缚潭?、的?shù)據(jù)如表。鉤碼個(gè)數(shù)012…xA/cm7.758.539.30…xB/cm16.4518.5220.60…鉤碼個(gè)數(shù)為1時(shí),彈簧A的伸長(zhǎng)量=cm,彈簧B的伸長(zhǎng)量=cm,兩根彈簧彈性勢(shì)能的增加量mg(+)(選填“=”、“<”或“>”)。2.(2024·海南·高考真題)為驗(yàn)證兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律,某組同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮條、輕質(zhì)小圓環(huán)、木板、刻度尺、白紙、鉛筆、細(xì)線和圖釘?shù)绕鞑?,按照如下?shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn):(Ⅰ)用圖釘將白紙固定在水平木板上;(Ⅱ)如圖(d)(e)所示,橡皮條的一端固定在木板上的G點(diǎn),另一端連接輕質(zhì)小圓環(huán),將兩細(xì)線系在小圓環(huán)上,細(xì)線另一端系在彈簧測(cè)力計(jì)上,用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)到某位置,并標(biāo)記圓環(huán)的圓心位置為O點(diǎn),拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點(diǎn),大小分別為F1=3.60N、F2=2.90N;拉力F1和F2,改用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)小圓環(huán),使其圓心到O點(diǎn),在拉力F的方向上標(biāo)記P3點(diǎn),拉力的大小為F=5.60N請(qǐng)完成下列問題:(1)在圖(e)中按照給定的標(biāo)度畫出F1、F2和F的圖示,然后按平行四邊形定則畫出F1、F2的合力F′。(2)比較F和F′,寫出可能產(chǎn)生誤差的兩點(diǎn)原因3.(2024·河北·高考真題)圖1為探究平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的裝置,其斜槽位置固定且末端水平,固定坐標(biāo)紙的背板處于豎直面內(nèi),鋼球在斜槽中從某一高度滾下,從末端飛出,落在傾斜的擋板上擠壓復(fù)寫紙,在坐標(biāo)紙上留下印跡.某同學(xué)利用此裝置通過多次釋放鋼球,得到了如圖2所示的印跡,坐標(biāo)紙的y軸對(duì)應(yīng)豎直方向,坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)應(yīng)平拋起點(diǎn).①每次由靜止釋放鋼球時(shí),鋼球在斜槽上的高度(填“相同”或“不同”)。②在坐標(biāo)紙中描繪出鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。③根據(jù)軌跡,求得鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭為,保留2位有效數(shù)字)。4.(2024·廣西·高考真題)單擺可作為研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理想模型。(1)制作單擺時(shí),在圖甲、圖乙兩種單擺的懸掛方式中,選擇圖甲方式的目的是要保持?jǐn)[動(dòng)中不變;(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑,測(cè)得讀數(shù)如圖丙,則擺球直徑為;(3)若將一個(gè)周期為T的單擺,從平衡位置拉開的角度釋放,忽略空氣阻力,擺球的振動(dòng)可看為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,以釋放時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),則擺球偏離平衡位置的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為。5.(2023·浙江·高考真題)“探究向心力大小的表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。①采用的實(shí)驗(yàn)方法是A.控制變量法B.等效法C.模擬法②在小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同的情況下,逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄到一定速度后保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)左右標(biāo)尺露出的紅白相間等分標(biāo)記的比值等于兩小球的之比(選填“線速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”);在加速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄過程中,左右標(biāo)尺露出紅白相間等分標(biāo)記的比值(選填“不變”、“變大”或“變小”)??枷?探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系1.(2024·云南大理·模擬預(yù)測(cè))某物理興趣小組為測(cè)量自動(dòng)筆里面被壓縮彈簧的勁度系數(shù),設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn):將自動(dòng)筆活動(dòng)端豎直置于電子秤上,當(dāng)豎直向下按下約時(shí)(未觸底且未超過彈簧彈性限度),穩(wěn)定后電子秤上的讀數(shù)增加了(重力加速度取)(1)這支筆的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)(填“有”或“無”)影響,這支筆里的彈簧勁度系數(shù)為(保留3位有效數(shù)字)。(2)他們將三根相同的彈簧串起來,豎直掛在圖乙所示的裝置中。某次彈簧上的指針在刻度尺上對(duì)應(yīng)的位置如圖丙所示,該處的讀數(shù)為cm。(3)通過測(cè)量,他們作出三根彈簧的總長(zhǎng)度與相應(yīng)所掛重物重力即拉力大小的關(guān)系圖像(圖?。瑒t一根彈簧的勁度系數(shù)(保留3位有效數(shù)字)。考向2探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律2.(2024·安徽合肥·模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)做“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示為某次實(shí)驗(yàn)中用手通過兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)共同拉動(dòng)小圓環(huán)的示意圖,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為標(biāo)記出的小圓環(huán)的位置,OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)該次實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。(1)本實(shí)驗(yàn)主要采用的科學(xué)方法是(

)A.控制變量法 B.等效替代法 C.理想實(shí)驗(yàn)法 D.建立物理模型法(2)圖甲中OC方向的拉力大小為N;(3)圖乙中的力F和力,一定沿橡皮條AO方向的是(選填“F”或“”)(4)在另一次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),通過細(xì)繩對(duì)小圓環(huán)施加平行木板平面的拉力作用,兩個(gè)拉力的方向如圖丙所示。如果小圓環(huán)可視為質(zhì)點(diǎn),且小圓環(huán)、橡皮條和細(xì)繩的重力可忽略不計(jì),小圓環(huán)平衡時(shí),橡皮條AO、細(xì)繩OB和OC對(duì)小圓環(huán)的拉力的分別為、和,關(guān)于這三個(gè)力的大小關(guān)系,正確的是__________。A. B. C. D.考向3探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)3.(2025·貴州貴陽·一模)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖a所示的裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)。將坐標(biāo)紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直硬板上。小鋼球沿斜槽軌道PQ滾下后從Q點(diǎn)飛出,落在水平擋板MN上。鋼球落在擋板上時(shí),鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。上下移動(dòng)擋板,重新釋放鋼球,如此重復(fù),坐標(biāo)紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。

(1)為了完成該實(shí)驗(yàn),下列操作中不必要的是______;A.斜槽必須盡可能光滑B.必須保持斜槽末端水平C.必須用鉛垂線檢查硬板和坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直D.小球每次必須從斜槽上同一位置自由滾下E.檔板MN每次上下移動(dòng)的距離必須相等(2)通過規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)小組得到一條平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,如圖b,A、B、C是軌跡上的三點(diǎn)。已知坐標(biāo)紙中小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。由圖:①可以判斷圖中A點(diǎn)(選填“一定是”“可能是”“一定不是”)拋出點(diǎn);②可以求得小鋼球平拋的初速度大小為。(用L和g表示)考點(diǎn)4用單擺測(cè)量重力加速度的大小4.(2025·云南昭通·模擬預(yù)測(cè))同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí),設(shè)計(jì)并實(shí)施了如下步驟:(1)選擇下列最合理的器材。(2)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑,某次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示,從圖中讀出。(3)將擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上,測(cè)得擺線長(zhǎng),通過計(jì)算得到擺長(zhǎng)。(4)將擺球從平衡位置拉開一個(gè)微小的角度后由靜止釋放,使擺球開始擺動(dòng)。待擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),即刻啟動(dòng)停表并開始計(jì)數(shù),此時(shí)計(jì)數(shù)設(shè)為0。隨后,每當(dāng)擺球再次經(jīng)過此計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí),計(jì)數(shù)值遞增1。當(dāng)計(jì)數(shù)到達(dá)60時(shí),停止計(jì)時(shí),此時(shí)停表的讀數(shù)為54.60s,則單擺的周期為s。(結(jié)果保留兩位小數(shù))(5)某同學(xué)通過改變擺線長(zhǎng)度,進(jìn)行了多次測(cè)量,得到的圖線如圖乙所示。經(jīng)過細(xì)致觀察,他發(fā)現(xiàn)圖線的延長(zhǎng)線沒有過坐標(biāo)原點(diǎn),原因在于所作的是圖線。通過分析,他認(rèn)為仍可利用該圖中的數(shù)據(jù)來計(jì)算重力加速度,則其表達(dá)式為。(用、和表示)考向5探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系5.(2025·四川·模擬預(yù)測(cè))某學(xué)習(xí)小組使用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量之間的關(guān)系若兩球分別放在長(zhǎng)槽和短槽的擋板內(nèi)側(cè),轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,長(zhǎng)槽和短槽隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩球所受向心力的比值可通過標(biāo)尺上的等分格顯示,當(dāng)皮帶放在皮帶盤的第一擋、第二擋和第三擋時(shí),左、右變速輪塔的角速度之比分別為1∶1,1∶2和1∶3。(1)第三擋對(duì)應(yīng)左、右皮帶盤的半徑之比為。(2)探究向心力大小與質(zhì)量之間的關(guān)系時(shí),把皮帶放在皮帶盤的第一擋后,應(yīng)將質(zhì)量(選填“相同”或“不同”)的鋁球和鋼球分別放在長(zhǎng)、短槽上半徑(選填“相同”或“不同”)處擋板內(nèi)側(cè);(3)探究向心力大小與角速度之間的關(guān)系時(shí),該小組將兩個(gè)相同的鋼球分別放在長(zhǎng)、短槽上半徑相同處擋板內(nèi)側(cè),改變皮帶擋位,記錄一系列標(biāo)尺示數(shù)。其中一組數(shù)據(jù)為左邊1.5格、右邊6.1格,則記錄該組數(shù)據(jù)時(shí),皮帶位于皮帶盤的第擋(選填“一”“二”或“三”)。專題19力學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)夸汿OC\o"1-4"\h\u01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 302知識(shí)導(dǎo)圖·思維引航 403核心精講·題型突破 5題型一力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù) 5【核心精講】 5考點(diǎn)1誤差和有效數(shù)字 5考點(diǎn)2力學(xué)基本物理量測(cè)量、儀器及讀數(shù) 5考點(diǎn)3力學(xué)間接測(cè)量的物理量及其測(cè)量方法 10考點(diǎn)4常見力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法 10【真題研析】 11【命題預(yù)測(cè)】 12考向1力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù) 12題型二與“紙帶”、光電門相關(guān)的實(shí)驗(yàn) 15【核心精講】 15考點(diǎn)1探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 15考點(diǎn)2探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系 16考點(diǎn)3驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 17考點(diǎn)4驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 18【真題研析】 19【命題預(yù)測(cè)】 27考向1探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 27考向2探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系 28考向3驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 29考向4驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 30題型三力學(xué)其他實(shí)驗(yàn) 31【核心精講】 31考點(diǎn)1探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系 31考點(diǎn)2探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律 32考點(diǎn)3探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 32考點(diǎn)4用單擺測(cè)量重力加速度的大小 33考點(diǎn)5探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系 35【真題研析】 35【命題預(yù)測(cè)】 40考向1探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系 40考向2探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律 41考向3探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 42考點(diǎn)4用單擺測(cè)量重力加速度的大小 43考向5探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系 44命題統(tǒng)計(jì)命題要點(diǎn)20242023年2022年熱考角度力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)2024?廣東?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)、2024?福建?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)、2024?廣西?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)2023?河北?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)、2023?重慶?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)、2023?新課標(biāo)卷?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)、2023?重慶?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)2022?天津?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)與“紙帶”、光電門相關(guān)的實(shí)驗(yàn)2024?廣東?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2025?浙江?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2024?天津?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2024?甘肅?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2024?江西?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2024?浙江?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2024?浙江?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、2024?北京?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2024?山東?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2024?新疆河南?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2024?福建?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律2023?全國甲卷?探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律、2023?浙江?探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律、2023?上海?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2023?天津?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、2023?遼寧?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律2022?浙江?探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律、2022?浙江?探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系、2022?天津?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2022?重慶?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2022?全國甲卷?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2022?浙江?驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、2022?湖北?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、2022?河北?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律力學(xué)其他實(shí)驗(yàn)2024?海南?探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律、2024?河北?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2024?甘肅?用單擺測(cè)量重力加速度的大小、2024?廣西?用單擺測(cè)量重力加速度的大小2023?全國乙卷?探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律、2023?浙江?探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系、2023?北京?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2023?浙江?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2023?河北?用單擺測(cè)量重力加速度的大小、2023?重慶?用單擺測(cè)量重力加速度的大小、2023?新課標(biāo)卷?用單擺測(cè)量重力加速度的大小、2023?浙江?探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系2022?浙江?探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律、2022?福建?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2022?海南?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2022?浙江?探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、2022?上海?用單擺測(cè)量重力加速度的大小命題規(guī)律①常見儀器的讀數(shù)②利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量速度、加速③控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用④課本要求的實(shí)驗(yàn)方案基礎(chǔ)上改進(jìn)和創(chuàng)新考向預(yù)測(cè)本專題屬于熱點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容;高考命題以實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn);力學(xué)實(shí)驗(yàn)通常以教材內(nèi)的實(shí)驗(yàn)為主,基本的實(shí)驗(yàn)儀器使用、讀數(shù)、數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)考查;實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及優(yōu)化;課本必做之外的實(shí)驗(yàn)如滑動(dòng)摩擦的測(cè)量,基于牛頓第二定律的質(zhì)量測(cè)量等創(chuàng)新性的力學(xué)實(shí)驗(yàn)考查命題情境以課內(nèi)要求必做實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的考查,涉及與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的利用生活中的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的考查常用方法控制變量法;累計(jì)法;等效替代法;微小量放大法;轉(zhuǎn)換測(cè)量對(duì)象法題型一力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)考點(diǎn)1誤差和有效數(shù)字1.誤差:測(cè)量值與真實(shí)值的差異叫做誤差。1)分類①系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是在多次重復(fù)同一實(shí)驗(yàn)時(shí),誤差總是同樣地偏大或偏小。減小系統(tǒng)誤差的方法:完善實(shí)驗(yàn)原理、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法、恰當(dāng)選擇儀器精度、量程、校準(zhǔn)測(cè)量器材。②偶然誤差總是有時(shí)偏大,有時(shí)偏小,并且偏大和偏小的機(jī)會(huì)相同。減小偶然誤差的方法,可以多進(jìn)行幾次測(cè)量,求出幾次測(cè)量的數(shù)值的平均值。這個(gè)平均值比某一次測(cè)得的數(shù)值更接近于真實(shí)值。減小偶然誤差的方法:多次測(cè)量,求其平均值;多次測(cè)量,作圖象求值2)誤差分析:從實(shí)驗(yàn)原理分析,從實(shí)驗(yàn)器材分析3)絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差:設(shè)某物理量的真值為A0,測(cè)量值為A,則絕對(duì)誤差,相對(duì)誤差為.真值A(chǔ)0常以公認(rèn)值、理論值或多次測(cè)量的平均值代替.2.有效數(shù)字:帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字,叫做有效數(shù)字。1)有效數(shù)字是指近似數(shù)字而言。2)只能帶有一位不可靠數(shù)字,不是位數(shù)越多越好。1)凡是用測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量的結(jié)果,讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值(可靠數(shù)字)后,再向下估讀一位(不可靠數(shù)字),這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。1)凡是用測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量的結(jié)果,讀數(shù)一般要求在讀出儀器最小刻度所在位的數(shù)值(可靠數(shù)字)后,再向下估讀一位(不可靠數(shù)字),這里不受有效數(shù)字位數(shù)的限制。2)間接測(cè)量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求,運(yùn)算結(jié)果一般可用2~3位有效數(shù)字表示??键c(diǎn)2力學(xué)基本物理量測(cè)量、儀器及讀數(shù)1.力學(xué)基本物理量及測(cè)量?jī)x器基本物理量測(cè)量?jī)x器力學(xué)長(zhǎng)度刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器時(shí)間秒表(停表)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器質(zhì)量天平2.不需要估讀的力學(xué)測(cè)量?jī)x器:游標(biāo)卡尺、秒表在讀數(shù)時(shí)不需要估讀3.常見儀器的讀數(shù)1)刻度尺、秒表、彈簧秤等標(biāo)尺類力學(xué)儀器讀數(shù)的讀數(shù)使用以上儀器時(shí),凡是最小刻度是10分度的,要求讀到最小刻度后再往下估讀一位(估讀的這位是不可靠數(shù)字,但是是有效數(shù)字的不可缺少的組成部分)。凡是最小刻度不是10分度的,只要求讀到最小刻度所在的這一位,不再往下估讀。①最小分度含有1”的儀器:估讀數(shù)字出現(xiàn)在最小分度的下一位,將不足最小分度的部分按最小分度的十分之幾去估讀.②最小分度含有2的儀器:估讀數(shù)字出現(xiàn)在最小分度的同一位,將最小分度分為二等分,把不足最小分度的部分以不足半等分的舍去,等于或超過半等分的算一個(gè)等分去估讀。③最小分度含有5的儀器:估讀數(shù)字出現(xiàn)在最小分度的同一位,將最小分度分為五等分,將不足最小分度的部分按占最小分度的五分之幾去估讀。2)游標(biāo)卡尺①總覽:游標(biāo)卡尺都是根據(jù)刻線對(duì)齊來讀數(shù)的,所以都不再往下一位估讀,讀數(shù)方法:②10分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.9mm,比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.1mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù),然后用游標(biāo)讀出0.1毫米位的數(shù)值:游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對(duì)齊,0.1毫米位就讀幾(不能讀某)。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.1mm。10分度,精確到0.1mm10分度,精確到0.1mm③20分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.95mm,比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.05mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù),然后用游標(biāo)讀出毫米以下的數(shù)值:游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對(duì)齊,毫米以下的讀數(shù)就是幾乘0.05毫米。其讀數(shù)準(zhǔn)確到0.05mm。20分度,精確到0.05mm20分度,精確到0.05mm圖中讀數(shù):40.70mm④50分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.98mm,比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.02mm。這種卡尺的刻度是特殊的,游標(biāo)上的刻度值,就是毫米以下的讀數(shù)。這種卡尺的讀數(shù)可以準(zhǔn)確到0.02mm。50分度,精確到0.02mm50分度,精確到0.02mm圖中讀數(shù):18.74mm3)螺旋測(cè)微器:又稱千分尺,可測(cè)量到千分之一毫米。①讀數(shù)方法:主尺(mm).0或5(半格露出則為5,未露出則為0)+三位游標(biāo)尺(末尾位為估讀)mm固定刻度上的最小刻度為0.5mm(在中線的上側(cè));可動(dòng)刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)(或后退)0.5mm。在可動(dòng)刻度的一周上平均刻有50條刻線,所以相鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時(shí),從固定刻度上讀取整、半毫米數(shù),然后從可動(dòng)刻度上讀取剩余部分(因?yàn)槭?0分度,所以在最小刻度后應(yīng)再估讀一位),再把兩部分讀數(shù)相加,得測(cè)量值。圖中讀數(shù)為6.5mm+0.225mm=6.725mm4)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種特殊的計(jì)時(shí)儀器,電源用50Hz的交流電,所以打相鄰兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s。5)天平:天平使用前首先要進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)分兩步:調(diào)底座水平和橫梁水平(在調(diào)節(jié)橫梁水平前,必須把游碼移到左端零刻度處,左端與零刻線對(duì)齊,如圖中虛線所示)。測(cè)量讀數(shù)由右盤中砝碼和游標(biāo)共同讀出。橫梁上的刻度單位是毫克(mg)。若天平平衡時(shí),右盤中有26g砝碼,游碼在圖中所示位置,則被測(cè)物體質(zhì)量為26.32g(最小刻度為0.02g,不是10分度,因此只讀到0.02g這一位)。6)秒表秒表的讀數(shù)分兩部分:小圈內(nèi)表示分,每小格表示0.5分鐘;大圈內(nèi)表示秒,最小刻度為0.1秒。當(dāng)分針在前0.5分內(nèi)時(shí),秒針在0~30秒內(nèi)讀數(shù);當(dāng)分針在后0.5分內(nèi)時(shí),秒針在30~60秒內(nèi)讀數(shù)??键c(diǎn)3力學(xué)間接測(cè)量的物理量及其測(cè)量方法有些物理量不能由測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量,這時(shí),可利用待測(cè)量和可直接測(cè)量的基本物理量之間的關(guān)系,將待測(cè)物理量的測(cè)量轉(zhuǎn)化為基本物理量的測(cè)量.待測(cè)物理量基本測(cè)量方法力學(xué)速度①利用紙帶,;②利用平拋,加速度①利用紙帶,逐差法;②利用單擺力根據(jù)F=ma轉(zhuǎn)化為測(cè)量m、a功根據(jù)轉(zhuǎn)化為測(cè)量m、S、v考點(diǎn)4常見力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法1.控制變量法在實(shí)驗(yàn)中或?qū)嶋H問題中,常有多個(gè)因素在變化,造成規(guī)律不易表現(xiàn)出來,這時(shí)可以先控制一些物理量不變,依次研究某一個(gè)因素的影響和利用。如:在“驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)”中,加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系控制。在“研究單擺的周期”中,擺長(zhǎng)、偏角和擺球質(zhì)量的關(guān)系控制等等。2.累積法把某些難以用常規(guī)儀器直接準(zhǔn)確測(cè)量的物理量用累積的方法,將小量變大量,不僅可以便于測(cè)量,而且還可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確程度,減小誤差。在“用單擺測(cè)重力加速度”測(cè)周期時(shí)我們用的是累積法,即我們不直接測(cè)一個(gè)周期的時(shí)間,而是測(cè)30~50個(gè)周期的總時(shí)間,再除以周期數(shù)即得周期T的值.用累積法的好處是:①相當(dāng)于進(jìn)行多次測(cè)量而后取平均值,這樣可以減少偶然誤差;②增加有效數(shù)字的位數(shù).以測(cè)單擺的周期為例,我們實(shí)驗(yàn)時(shí)單擺的擺長(zhǎng)大約是1m或不到1m,用停表(最小分度值是0.1s)直接測(cè)1個(gè)周期的值,只能讀出兩位有效數(shù)字(機(jī)械停表的指針是跳躍式前進(jìn)的,因此不能估讀),如1.8s、2.0s等,而測(cè)30個(gè)周期總時(shí)間,則可讀出至少3位有效數(shù)字。用累積法的實(shí)驗(yàn)還有很多,如測(cè)一張紙的厚度、用刻度尺測(cè)金屬絲的直徑…3.等效替代法某些物理量不直觀或不易測(cè)量,可以用較直觀、較易測(cè)量而且又有等效效果的量代替,從而簡(jiǎn)化問題。在“互成角度兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中我們就用到了替代法,第一次我們用兩個(gè)彈簧秤成角度地拉橡皮筋,把結(jié)點(diǎn)拉到某一位置,再換成一個(gè)彈簧秤,同樣拉這個(gè)橡皮筋,也把結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置,這說明后一個(gè)彈簧秤的拉力與前面兩個(gè)彈簧秤的拉力效果相等因此右以互相替代.對(duì)于“等效”這個(gè)問題,應(yīng)正確理解:所謂效果相等,是對(duì)某一方面說的,并不是在所有方面都等效,仍以合力與分力來說,它們只是在改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上等效,而在其他方面,例如在產(chǎn)生形變上,二者并不等效。4.測(cè)量量的轉(zhuǎn)換例如在“碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)中,把測(cè)物體的速度轉(zhuǎn)換為測(cè)物體平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移,即把測(cè)速度轉(zhuǎn)換為測(cè)長(zhǎng)度。5.微小量放大法微小量不易測(cè)量,勉強(qiáng)測(cè)量誤差也較大,實(shí)驗(yàn)時(shí)常采用各種方法加以放大??ㄎ牡显S測(cè)定萬有引力恒量,采用光路放大了金屬絲的微小扭轉(zhuǎn);在觀察玻璃瓶受力后的微小形變時(shí),使液體沿細(xì)玻璃管上升來放大瓶?jī)?nèi)液面的上升。1.(2024·廣東·高考真題)(刪減)下列是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中列出的三個(gè)必做實(shí)驗(yàn)的部分步驟,請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算。(2)在“長(zhǎng)度的測(cè)量及其測(cè)量工具的選用”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一例柱體的長(zhǎng)度,示數(shù)如圖丙所示,圖丁為局部放大圖,讀數(shù)為cm。【考向】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)【答案】(2)4.108【詳解】(2)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為41mm+4×0.02mm=41.08mm=4.108cm2.(2023·新課標(biāo)卷·高考真題)(刪減)一學(xué)生小組做“用單擺測(cè)量重力加速度的大小”實(shí)驗(yàn)。

(1)用實(shí)驗(yàn)室提供的螺旋測(cè)微器測(cè)量擺球直徑。首先,調(diào)節(jié)螺旋測(cè)微器,擰動(dòng)微調(diào)旋鈕使測(cè)微螺桿和測(cè)砧相觸時(shí),發(fā)現(xiàn)固定刻度的橫線與可動(dòng)刻度上的零刻度線未對(duì)齊,如圖(a)所示,該示數(shù)為mm;螺旋測(cè)微器在夾有擺球時(shí)示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為mm,則擺球的直徑為mm?!究枷颉柯菪郎y(cè)微器的讀數(shù)【答案】0.006/0.007/0.00820.034/20.033/20.035/20.03220.027/20.028/20.029【詳解】(1)[1]測(cè)量前測(cè)微螺桿與和測(cè)砧相觸時(shí),圖(a)的示數(shù)為[2]螺旋測(cè)微器讀數(shù)是固定刻度讀數(shù)(0.5mm的整數(shù)倍)加可動(dòng)刻度(0.5mm以下的小數(shù))讀數(shù),圖中讀數(shù)為[3]則擺球的直徑為3.(2023·浙江·高考真題)(刪減)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。②經(jīng)正確操作后打出一條紙帶,截取其中一段如圖2所示。選取連續(xù)打出的點(diǎn)0、1、2、3、4為計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為?!究枷颉靠潭瘸咦x數(shù)【答案】2.75【詳解】②[2][3]計(jì)數(shù)點(diǎn)1的讀數(shù)為2.75??枷?力學(xué)基本儀器的使用和讀數(shù)1.(2025·云南·模擬預(yù)測(cè))(刪減)某實(shí)驗(yàn)小組在完成“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)后,為提高測(cè)量精度,重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)k。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①用卡鉗將游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺豎直固定在一定高度;②彈簧的一端固定在游標(biāo)卡尺尺身的外測(cè)量爪上,另一端勾住鋼球上的掛繩;③將鋼球放在水平放置的電子天平上,實(shí)驗(yàn)中始終保持彈簧豎直且處于拉伸狀態(tài)(在彈性限度內(nèi));④初始時(shí),調(diào)節(jié)游標(biāo)卡尺使其讀數(shù)為0.00,此時(shí)電子天平示數(shù)為;⑤緩慢向下拉動(dòng)尺身,改變電子天平的示數(shù)m,m每增加,擰緊游標(biāo)尺緊固螺釘,讀出對(duì)應(yīng)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)L,在表格中記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。完成下列填空:(1)緩慢向下拉動(dòng)尺身,彈簧伸長(zhǎng)量將(填“增大”或“減小”);(2)部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,其中6號(hào)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為:;數(shù)據(jù)編號(hào)123456游標(biāo)卡尺讀數(shù)0.004.008.1012.0816.00?電子天平示數(shù)28.0029.0030.0031.0032.0033.00【答案】(1)減小(2)【詳解】(1)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),緩慢向下拉動(dòng)尺身,彈簧總長(zhǎng)度減小,故彈簧伸長(zhǎng)量將減小;(2)其中6號(hào)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)2.(2025·湖南邵陽·一模)(刪減)某學(xué)習(xí)小組利用圖示裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,主要操作步驟如下:a.按圖甲所示完成裝置安裝,木板左端用鉸鏈連接在桌面上,將1個(gè)鉤碼通過跨過定滑輪的細(xì)繩連接到小車上;b.調(diào)整木塊位置,使小車獲得一定初速度后,遮光片通過兩光電門的遮光時(shí)間相等;c.取下鉤碼,由靜止釋放小車,記錄小車通過上、下兩個(gè)光電門時(shí)遮光片的遮光時(shí)間,分別記為和;d.依次增加懸掛的鉤碼(完全相同)個(gè)數(shù)n,重復(fù)步驟b、c、d。請(qǐng)完成以下問題:(1)兩光電門中心間的距離為s,遮光片的寬度d用螺旋測(cè)微器測(cè)量如圖乙,讀得mm。由計(jì)算出小車加速度?!敬鸢浮?1)3.108/3.107/3.109/3.106【詳解】(1)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)律,該讀數(shù)為3.(2024·四川·模擬預(yù)測(cè))(刪減)某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他測(cè)出小鋼球的直徑、質(zhì)量,將不可伸長(zhǎng)的輕繩一端連接固定的拉力傳感器,另一端連接小鋼球,使小鋼球靜止在最低點(diǎn),測(cè)出繩長(zhǎng),然后拉起小鋼球至某一位置,測(cè)出輕繩與豎直方向之間的夾角,隨即將其由靜止釋放。小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng),記錄鋼球擺動(dòng)過程中拉力傳感器示數(shù)的最大值。改變,重復(fù)上述過程。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中繪制圖像。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椤?1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)小球直徑時(shí),示數(shù)如圖乙所示,則?!敬鸢浮?1)12.30【詳解】(1)圖乙中用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑為題型二與“紙帶”、光電門相關(guān)的實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)1探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、槽碼、刻度尺、導(dǎo)線、交變電源.2.數(shù)據(jù)處理1)利用平均速度求瞬時(shí)速度:.2)求加速度①利用逐差法求解平均加速度,,?.②利用速度—時(shí)間圖像求加速度a.作出速度—時(shí)間圖像,通過圖像的斜率求解物體的加速度;b.剪下相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶緊排在一起求解加速度.3.注意事項(xiàng):1)平行:紙帶、細(xì)繩要與長(zhǎng)木板平行.2)兩先兩后:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,后讓小車運(yùn)動(dòng);實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開電源,后取下紙帶.3)防止碰撞:在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止槽碼落地及小車與滑輪相撞.4)減小誤差:小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大些,可以減小長(zhǎng)度測(cè)量的相對(duì)誤差,加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚地取出6~7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜.5)小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置釋放.4.誤差分析1)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力不均勻,打點(diǎn)不穩(wěn)定引起誤差.2)計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測(cè)量有偶然誤差.3)作圖有誤差.考點(diǎn)2探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖小車、槽碼、細(xì)繩、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、墊木、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、紙帶、天平、刻度尺、坐標(biāo)紙.補(bǔ)償阻力:在長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,使小車能勻速下滑.2.注意事項(xiàng)1)開始實(shí)驗(yàn)前首先補(bǔ)償阻力:適當(dāng)墊高木板不帶定滑輪的一端,使小車的重力沿斜面方向的分力正好補(bǔ)償小車和紙帶受到的阻力.在補(bǔ)償阻力時(shí),不要把懸掛槽碼的細(xì)繩系在小車上,讓小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶勻速運(yùn)動(dòng).2)實(shí)驗(yàn)過程中不用重復(fù)補(bǔ)償阻力.3)實(shí)驗(yàn)必須保證的條件:m?m′.4)一先一后一按:改變拉力或小車質(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,并應(yīng)先接通電源,后釋放小車,且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車.3.誤差分析1)實(shí)驗(yàn)原理不完善:本實(shí)驗(yàn)用槽碼的總重力m′g代替小車的拉力,而實(shí)際上小車所受的拉力要小于槽碼的總重力.2)補(bǔ)償阻力不準(zhǔn)確、質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離測(cè)量不準(zhǔn)確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會(huì)引起誤差.考點(diǎn)3驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交變電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻度尺、鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、導(dǎo)線.2.數(shù)據(jù)處理1)求瞬時(shí)速度:由公式可以計(jì)算出重物下落h1、h2、h3…的高度時(shí)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3….2)驗(yàn)證守恒①利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)計(jì)算:代入和,如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),和相等,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.注意:應(yīng)選取最初第1、2兩點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶(電源頻率為50Hz).②任取兩點(diǎn)計(jì)算:Ⅰ、任取兩點(diǎn)A、B,測(cè)出hAB,算出mghAB.Ⅱ、算出的值.Ⅲ、在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),若,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.③圖像法:測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h,并計(jì)算對(duì)應(yīng)速度v,然后以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖像.若在誤差允許的范圍內(nèi)圖像是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.5.注意事項(xiàng)1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要豎直:安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要豎直架穩(wěn),使其兩限位孔在同一豎直線上,以減小摩擦阻力.2)重物應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小、密度大的.3)應(yīng)先接通電源,讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作,后松開紙帶讓重物下落.4)測(cè)長(zhǎng)度,算速度:某時(shí)刻的瞬時(shí)速度的計(jì)算應(yīng)用,不能用或來計(jì)算.5)此實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量重物的質(zhì)量.6)由于摩擦和空氣阻力的影響,本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差總是使7)本實(shí)驗(yàn)不需要在打下的點(diǎn)中取計(jì)數(shù)點(diǎn)。也不需要測(cè)重物的質(zhì)量.考點(diǎn)4驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律方案一1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖氣墊導(dǎo)軌、數(shù)字計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥.2.數(shù)據(jù)處理1)滑塊速度的測(cè)量:,式中為滑塊上擋光片的寬度(儀器說明書上給出,也可直接測(cè)量),為數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的滑塊(擋光片)經(jīng)過光電門的時(shí)間.2)驗(yàn)證的表達(dá)式:.3.注意事項(xiàng):1)氣墊導(dǎo)軌要調(diào)整到水平。2)安裝到滑塊上的擋光片寬度適當(dāng)小些,計(jì)算速度會(huì)更精確。方案二1.實(shí)驗(yàn)器材及原理圖斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫紙、白紙、圓規(guī)、鉛垂線等.2.數(shù)據(jù)處理:驗(yàn)證的表達(dá)式:3.注意事項(xiàng):1)斜槽末端的切線必須水平;2)入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放;3)選質(zhì)量較大的小球作為入射小球(

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