高考力学实验汇总.doc
- 文档编号:190191
- 上传时间:2022-10-05
- 格式:DOC
- 页数:24
- 大小:623.01KB
高考力学实验汇总.doc
《高考力学实验汇总.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考力学实验汇总.doc(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
实验一:
研究匀变速直线运动
实验目的:
1.练习使用打点计时器。
2.学习匀变速直线运动的判断方法。
3.学习用打点计时器测量速度和加速度。
实验原理与方法:
1.打点计时器的使用
计时仪器,使用交流电源,电磁打点计时器的工作电压是4-6V的交流电压,电火花打点计时器的工作电压是220V交流电压。
2.通过纸带判断物体是否做匀变速直线运动:
相邻两计数点之间的距离之差相等,则物体做匀变速直线运动。
3.通过纸带求物体运动速度
求平均速度:
,求瞬时速度:
4.通过纸带求匀变速直线运动加速度
公式法:
,v-t图像法:
实验的关键点、思考题即考点:
1.使用打点计时器时,应该先接通电源,待打点稳定后,再释放小车。
为什么?
2.小车所挂钩码数应该适当,避免加速度过大而使纸带上打的点过少,或者加速度太小而使各段位移差异太小。
3.要区分打点时间间隔和计数点时间间隔。
电源频率是50Hz时,“每5个自然点取一个计数点”,计数点时间间隔是多大?
4.当电源频率低于50Hz时,若仍按50Hz打点计算,算出的速度比真实速度大还是小?
算出的加速度比真实值大还是小?
练习题:
1、在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用交流电源的频率是50Hz,打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况。
(1)打点计时器的打点周期是s。
(2)图8为某次实验打出的一条纸带,其中1、2、3、4为依次选中的计数点(各相邻计数点之间有四个点迹)。
根据图中标出的数据可知,打点计时器在打出计数点2时小车的速度大小为m/s,小车做匀加速直线运动的加速度大小为m/s2。
(计算结果均保留2位有效数字)
答案:
(1)0.02(2分);
(2)0.64(2分);6.4(2分)
实验二:
探究弹力与弹簧伸长的关系
A
O
刻度尺
实验目的:
1.探究弹力与弹簧伸长的定量关系
2.练习用列表法、图像法处理数据
实验器材:
铁架台、弹簧、钩码、刻度尺
实验步骤:
1.如图所示,将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧的自然长度L0。
2.在弹簧的下端挂质量为m1的钩码,测出对应的弹簧长度L1,求出弹簧的伸长量x1=L1-L0。
3.改变所挂钩码的质量为mn,测出对应的弹簧长度Ln。
求出每次弹簧的伸长量xn=Ln-L0。
4.以弹力F(F=mg)为纵坐标,以弹簧的伸长量x为横坐标,用描点法作图,得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线。
实验关键点:
1.所挂钩码不要过重,以免弹簧过分拉伸,超出它的弹性限度。
2.测量弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时进行。
3.描点画图线时,一定要让尽量多的点在直线上,并使不在直线上的点均匀分布在线两侧。
4.每次所挂钩码的质量差稍微大一些,从而使坐标上描出的点尽可能稀疏,这样作出的图线精准。
思考题即考点:
1.图像斜率的物理意义是什么?
2.测量弹簧长度时,直尺的零刻度未对齐弹簧上端的固定点,对实验结论有无影响?
3.弹力与弹簧伸长量函数图像的截距与斜率分别表示什么?
4.如果所挂钩码质量不清楚,只知道钩码的质量相同,还能进行探究吗?
如何做?
5.刻度尺的正确度数是本实验的考点之一。
6.本实验可以做F-x图像,也可以做m-x图像,或F-L图像,各图像是什么样的?
斜率和截距表示什么?
7.用数据描点作图的能力
8.根据图像求斜率的基本能力
练习题:
1.(5分)某同学做“探究弹力弹簧伸长关系”的实验,他先测出不挂钩码时竖直悬挂的弹簧长度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,同时分别测出加挂不同钩码时弹簧的伸长量。
在处理测量数据时,他将所有测得的弹簧伸长量x与相应的弹簧的弹力F(F的大小等于所挂钩码受到的重力)的各组数据逐点标注在图8所示的坐标纸上。
(1)请你在图8中画出此弹簧弹力与弹簧伸长量的关系图线。
(2)(通过做出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系图线可知,弹簧的弹力F)和弹簧伸长量x之间的关系是:
。
答案:
(5分)
(1)如图所示(2分);
(2)成正比关系(3分)(答出“”或其他形式正比函数的得3分;答出“一次函数关系”或“线性关系”的得2分)
实验三:
验证力的平行四边形定则
实验目的:
验证互成角度的两个力合成时满足平行四边形定则
实验原理:
用两个力F1和F2一起将一端固定的橡皮条拉伸到某点O,再用一个力F,将此橡皮条拉伸到相同的位置O点,则F,为F1和F2的合力。
用力的图示的方法将F,、F1和F2图示出来,再根据平行四边形定则将F1和F2的合力F图示出来,比较的F,和F的大小和方向,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则。
实验器材:
木板、白纸、图钉若干、橡皮条一段、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺。
实验步骤:
1.用图钉将白纸钉在水平的木板上。
2.用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点,用两条细绳套结在橡皮条的另一端。
3.用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。
4.用铅笔描下结点O的位置和两条细绳的方向,并记录两个弹簧测力计的读数。
在白纸上按照比例作出两个力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则画出F的方向并测量计算出其大小。
(这是通过理论求出的合力。
)
5.用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉倒相同的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向。
按照同样的比例用刻度尺从O点起图示出这个拉力F,。
(这是通过实验测定的合力。
)
6.比较F,和F的大小和方向在实验误差允许的范围内是否相等。
7.改变两个分力F1和F2的大小和方向,再重复实验两次,比较每次的F,和F的大小和方向在实验误差允许的范围内是否相等。
实验关键点:
1.选取弹簧测力计时,应将无零误差的两个弹簧测力计自由端钩住沿水平方向拉伸,看两个读数是否相同,选择两个读数相同的测力计。
2.测力计示数尽量大一些,减小读数误差。
3.同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。
4.画力的合成图时,选定标度要合适,尽可能使图画得大一些,减小作图误差。
思考题即考点:
1.同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。
为什么?
(只有使F与F1和F2的共同作用效果相同,才可以说F是F1和F2的合力。
所以,拉至同一点是为了保证作用效果相同。
)
2.为什么要用同一标度画出各力的图示?
3.本实验哪个力是理论上的合力,哪个力是测定的合力?
练习题:
1.在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图8甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的___________是为F1和F2的合力的理论值;___________是力F1和F2的合力的实际测量值。
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?
_______。
(选填“变”或“不变”)
2.如图甲所示,在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:
将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计。
沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力F1、F2的大小。
再用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点,并分别将其与O点连接,表示两力的方向。
再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。
(1)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目的是。
(2)这位同学在实验中确定分力方向时,图甲所示的a点标记得不妥,其原因是。
(3)图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示,其中是F1和F2合力的实际测量值。
3.图8为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图。
(1)请将下面实验的主要步骤补充完整。
①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计;
②沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O点,并记录两个拉力的大小及方向;
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录_________。
(2)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目的是______________。
4.某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮筋、细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材,进行“验证力的平行四边形定则”的实验。
图3所示是该同学依据实验记录作图的示意图。
其中A点是橡皮筋在白纸上的固定点,O点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉伸到的位置。
关于此实验,下列说法中正确的是()
A.只需记录拉力的大小
B.拉力方向应与木板平面平行
C.图3中F′表示理论的合力,F表示实验测出的合力
D.改变拉力,进行多次实验,并作出多个平行四边形,但每个四边形中的O点位置不一定相同
答案:
(1)F;F′(3分)
(2)不变(2分)
答案:
(5分)
(1)与F1、F2共同作用的效果相同(2分)
说明:
只要能表达出效果相同的含义即可给分。
(2)O、a两点太近,误差大(2分)
(3)F(1分)
答案:
(1)测力计拉力的大小及方向(1分)
(2)使这两次弹簧测力计的拉力作用效果相同(2分)
答案:
BD
实验四:
验证牛顿第二定律
实验目的:
验证物体运动的加速度与物体所受合外力成正比,与物体的质量成反比。
实验原理:
1.保持小车质量不变,改变小桶内的砂的质量,从而改变细线对小车的牵引力,测出小车对应的加速度,作出加速度和力的关系图线,验证加速度是否与外力成正比。
2.保持小桶和砂的质量不变,在小车上加砝码,改变小车的质量,测出小车的对应加速度,作出加速度与质量倒数的关系图线,验证加速度是否与质量成反比。
实验器材:
小车、砝码、小桶、砂、细线、带有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、米尺。
实验步骤:
1.用天平测出小车的质量M,小桶的质量M,,并做记录。
2.把木板、小车、纸带、打点计时器安装好。
3.在木板的不带滑轮的一端下面垫上垫木,反复移动垫木的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。
4.在小车上加砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码的质量m,桶中砂的质量m,记录下来。
5.把细线系在小桶上,绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打出纸带,关闭电源,取下纸带,在纸带上写上编号,标明m,的值。
6.保持小车和砝码的质量不变,改变砂的质量,重复步骤4,5.
7.算出每条纸带上的加速度值。
8.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力,即砂和桶的总重力(M,+m,)g
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 力学 实验 汇总