（高中物理）专题15力学实验（教师）2

1、根据高考大纲，力学实验一共有19个，含盖有：测定性实验、验证性实验和探究性实验。 天平和温度计在近年的高考中没有出现过，但这两个仪器的使用及读数规那么，在初中却有较高要求。认识误差的含义即是要求深刻理解实验的原理，掌握实验的思想方法，在实验中去观察和发现实验操作需要注意的事项，并在观察、发现和分析中找出产生误差的原因，进而思考如何减小误差及修正误差。 有效数字对学生来说概念是很清楚的，但在实际的根本仪器读数、测量值的运算和计算结果的表达中，往往出现问题，这应当引起我们的注意。【高考预测】1考实验的原理根本仪器的工作原理物理量的测量原理验证、设计实验的原理探索实验的变量控制画实验的原理图。2考仪

2、器使用知道仪器的构造明确仪器的操作规程掌握根本测量工具和实验器材的读数与使用。3考选择实验器材从给定的器材中确定所需补充试题中遗漏的器材替换不合理的器材。4考查实验步骤掌握正确的实验步骤给步骤排序或改错补漏或删除多余的步骤。5考安装调试按正确的次序安装器材电路实物连接明确实验的本卷须知6考实验数据处理、实验结果分析确定有效数字利用公式处理数据利用图像处理数据会分析实验现象和误差原因1、测定匀变速运动的加速度实验目的:练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。学习用打点计时器测定即时速度和加速度。实验原理:打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔打一次点由于电源频率是50Hz

3、，因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如下列图，0、1、2为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、为相邻两计数点间的距离,假设s=s2-s1=s3-s2=恒量，即假设连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,那么与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。 由纸带求物体运动加速度的方法：由纸带求物体运动速度的方法：2、验证力的合成的平行四边形定那么实验目的: 验证力的合成的平行四边形定那么。实验原理:此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度，

4、看其用平行四边形定那么求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，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那么本卷须知:用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。实验原理:如下列图装置，保持小车质量M不变，改变小桶内砂的质量m，从而改变细线对小车的牵引力F(当mm造成的。6.物理186分利用图A实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地面高度h，棉球质量m

5、，开始时的静止位置与管口B的距离x，落地点C与管口B的水平距离l。然后屡次改变x，测出对应的l，画出l2-x关系图线，如图B所示，并由此得出相应的斜率k。 1假设不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从B端飞出的速度v0_。2假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度g，大气压强p0均为，利用图B中拟合直线的斜率k可得，管内气体压强p_。3考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，那么2中得到的p与实际压强相比_填偏大、偏小。答案：1l EQ R( EQ F(g,2h) ，2p0 EQ F(kmg,4Sh) ，3偏小，解析：小球从B 点飞出

6、后做平抛运动，那么有，联立解得；在吹小球的过程中，由动能定理可得：即：，可知直线的斜率可得。假设考虑实验中小球与玻璃管的摩擦那么得到的p与实际压强相比应偏小。7.23 (12分)请完成以下两小题。1某同学在家中尝试验证平行四边形定那么，他找到三条相同的橡皮筋遵循胡克定律和假设干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。为完成实验，下述操作中必需的是。a测量细绳的长度b测量橡皮筋的原长c测量悬挂重物后像皮筋的长度d记录悬挂重物后结点O的位置钉子位置

7、固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是答案：1bcd；更换不同的小重物；8.0921. 6分探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所师，实验主要过程如下：1设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、；2分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度、；3作出草图；4分析图像。如果图像是一条直线，说明；如果不是直线，可考虑是否存在、等关系。以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是_。A本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的

8、功为W，用2条、3条、橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、。B小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。C某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。III答案：D。解析：本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系。这个速度是指橡皮绳做功完毕时的速度，而不整个过程的平均速度，所以D选项是错误的。9.93如下列图，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始

9、自由下落，利用此装置可以测定重力和速度。所需器材有打点计时器带导线、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需填字母代号中的器材。A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图象外，还可作图象，其纵轴表示的是，横轴表示的是。3答案：D，速度平方的二分之一，重物下落的高度。解析：此题考查用打点计时器测重力加速度。涉及器材的选取和用图像处理数据的方法。打点计时器需接交流电源。重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码。计算速度

10、需要测相邻计数的距离，需要刻度尺，选D。由公式，如绘出图像，其斜率也等于重力加速度。10.2气垫导轨(如图甲)工作时，空气从导轨外表的小孔喷出，在导轨外表和滑块内外表之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨外表直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一局部，在纸带上以同间的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分

11、别量出其长度s1、s2和s3.假设题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为_、_，两滑块的总动量大小为_；碰撞后两滑块的总动量大小为_。重复上述实验，多做几次。假设碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，那么动量守恒定律得到验证。答案：31 (2分)；第1、2空答案可互换0.2ab(s1-s3)4分；3分解析：2动量PmV，根据VS/5T可知两滑块碰前的速度分别为V11b、V2313，总动量大小为aV1aV20.2ab(s1-s3)；碰撞后两滑块的总动量大小为2aV2a s22。11.229分1在“探究单摆周期与摆长的关系实验中，两位同学用游标卡尺测量小球

12、的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的选项是_选填“甲或“乙。2实验时，假设摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，那么该单摆的振动周期为。假设保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，那么该单摆的周期将(填“变大、“不变或“变小)，图乙中的t将(填“变大、“不变或“变小)。12.物理1110分“探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验装置如图甲所示。1在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸

13、袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=_m/s2.结果保存两位有效数字2平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F(N)加速度ams-2请根据实验数据作出a-F的关系图像.3根据提供的试验数据作出的-F图线不通过原点，请说明主要原因。答案： (1) 0.16 (0.15也算对) ；2见图；3未计入砝码盘的重力。解析：1处理匀变速直线运动中所打出的纸带，求解加速度用公式，关键弄清公式中各个量的物理意义，为连续相等时间内的位移差，t为连需相等的时间间隔，如果每5个点取一个点，那么连续两点的时间间隔为t=0.1s，3.68-3.52m，带入可得加速度=/s2。也可以使用最后一段和第二段的位移差求解，得加速度=/s2.2根据图中的数据，合理的设计横纵坐标的刻度值，使图线倾斜程度太小也不能太大，以与水平方向夹角45左右为宜。由此确定F的范围从0设置到1N较适