高三物理复习教案第十二讲力学实验

高三物理复习教学设计第十二讲力学实验祁东一中撰稿:陈晓建审察:陈丽萍一、知识梳理：新课程标准对力学实验要求是：1.能独立达成力学分组实验操作；2.能对力学分组实验、演示实验进行调整或改良；3.试试与已有技术成立联系等.4.对刻度尺、游标卡尺、千分尺、天平会正确读数，读数时注意：量程，最小刻度，能否估读。命题热门多集中在考证性实验方面，而研究性、测定性和设计性实验也应关注。二、热身训练1.在012345678910做“研究匀变速直线运ABCDEF动”的实验时，某同学图12-1获得一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个计时点，本图中没有画出）打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流．他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点A对齐．⑴依据有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、CD、DE、EF间的距离s1、s2、s3、s4、s5，它们挨次为______cm、______cm、______cm、______cm、______cm．⑵由以上数据计算打点计时器在打B、C、D、E各点时,物体的即时速度vB、vC、vD、vE挨次是______m/s、______m/s、______m/s、______m/s．⑶依据以上结果,试用两种不一样的方法计算该物体的加快度a．⑷依据⑵中获得的数据,试在右侧所给的坐标系中,用图12-2作v-t图像的方法,从图像中求物体的加快度a．⑸从图像上求纸带上的A、F点所对应的物体的即时速度vA=______m/s,vF=_____m/s.并由此计算:当打点计时器打下A点的时刻,物体已经从静止开始做匀加快运动________s了．⑹假如当时电网中交变电流的频次是f=49Hz,而做实验的同学其实不知道,那么由此惹起的系统偏差将使加快度的丈量值比实质值偏_______.原因是:__________________．2.图12-3是卡文迪许扭秤实验的表示图。此中固定在T形架上的小平面镜起着特别大的作用。利用光的反射定律能够把T形架的细小转动放大到能够精准测图12-3量的程度。设小平面镜到刻度尺的距离为L，T形架两头固定的两个小球中心相距为l，设搁置两个大球m/后，刻度尺上的反射光点向左挪动了x，那么在万有引力作用下，小球向大球挪动了多少？如图12-4，圆滑水平轨道与圆滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球。此刻利用这些器械测定弹簧被压缩时的弹性势能。（1）还需要的器械是、。（2）以上丈量其实是把对弹性势能的丈量转变为对图12-4能的丈量，从而转变为对和的直接丈量。（3）为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系，除以上器械外，还准备了两个轻弹簧，全部弹簧的劲度系数均不相同。试设计记录数据的表格。三、讲练平台：例1．读出游标(1)56卡尺和螺旋测微器的读数：⑴读0510数为__________cm．⑵读数为__________cm．例2．已知天平两臂的长均为L0=15cm,游码从0到1000mg刻度间的总长mg度为L=25cm,那么游0100200304005006007008009001000码的质量应当为________g．某次丈量时,将被测物体放图12-5在天平左盘内,在右盘内放有16g砝码,而游码移到如图地点时天平恰巧均衡,被测物体的质量为__________g．请在图中画出在调理天平横梁水平常游码应当处在的地点．例3．一个有必定厚度的圆盘，能够绕经过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下边的方法能够丈量它匀速转动的角速度。实验步骤：．用游标卡尺丈量圆盘的直径。B．如图12-6-1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带能够卷在圆盘的侧面上。C．启动控制装置使得圆盘转动，同时接通电源图（12频-6-1率为50Hz），打点计时器开始打点。D．经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带进行丈量。（1）某次用游标卡尺测圆盘的直径时，示数见图12-6-2，由图读出直径的值为__________m。2）某次实验获得的纸带的一段如

8cm90510图12-6-2图77-1-3图77图-1-123-7图12-7所示。由图可知a点到k点的时间间隔是________s。由此可计算出纸带运动的速度大小为________m/s。若测得圆盘直径的均匀值为8.00×10-2m，则可求出圆盘的角速度为_________rad／s。例4．某同学想在家里做用单摆测定重力加快度的实验,但没有适合的摆球,他只能找到一块大小为图12-8Oα3cm左右,外形不规则的大理石块取代小球.实验步骤是A．石块用细尼龙线系好,结点为M,将尼龙线的上端固定于O点B．用刻度尺丈量OM间尼龙线的长度L作为摆长C．将石块拉开一个大概α=30°的角度,而后由静止开释．从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30得出周期．改变OM间尼龙线的长度,再做几次实验,记下相应的L和T;F．求出多次实验中测得的L和T的均匀值作计算时使用的数据,带入公式g22T求出重力加快度g．⑴你以为该同学以上实验步骤中有重要错误的是________________.为何?⑵该同学用OM的长作为摆长,这样做惹起的系统偏差将使重力加快度的丈量值比真切值偏大仍是偏小?_________.你以为用何方法能够解决摆长没法正确丈量的困难?四、当堂稳固1．某同学在做探究弹力和弹簧伸长的图12-9关系的实砝码质量(g)0306090120150验中,组弹簧总长(cm)6.007.158.349.4810.6411.79弹力大小(N)成了如图F/N1.612-9的装置．所用的钩码每只的质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹

1.20.80.4簧的自然长度,再将5个钩码逐一挂056810x/10-2m12在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,将数据填在了下边的表中.(弹力一直未超出弹性限度,取g=9.8m/s2)⑴试依据这些实验数据在右侧给定的坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系的图线．说明图线跟坐标轴交点的物理意义．⑵上一问所得图线的物理意义是什么?该弹簧的劲系数k是多大?

图12-102．某同学用图12-11装置做考证动量守恒定律的实验.先将a球从斜

ab槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,H在水平川面上的记录纸上留下压痕,重OABC复10次;再把相同大小的b球放在斜槽轨道尾端水平段的最右端邻近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不一样地点处,重复10次．⑴本实验一定丈量的物理量有以下哪些图12-11_____________．A．斜槽轨道尾端到水平川面的高度HB．小球a、b的质量ma、mbC．小球a、b的半径rD．小球a、b走开斜槽轨道尾端后平抛飞翔的时间tE．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF．a球的固定开释点到斜槽轨道尾端水平部分间的高度差h⑵小球a、b的质量ma、mb应当知足什么454647关系?为何?⑶放上被碰小球后,两小球碰后能否同时落图12-12地?假如不是同时落地,对实验结果有没有影响?为什么?这时小球a、b的落地址挨次是图中水平面上的_____点和_____点．⑷为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均地点,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,右图给出了小球a落点邻近的状况,由图可得OB距离应为__________cm．⑸依据本实验方法,考证动量守恒的考证式是______________．3．像打点计时器相同，光电计显示d00.0PL1光电计时2器MQabN光电图9时器也是一种研究物体运动状况的常用计时仪器，其结构如图12-13所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间经过时，光电计时器就能够显示物体的挡光时间。现利用图12-14所示装置丈量滑块和长lm左右的木块间的动摩擦因数，图中MN是水5cm6图12-147图12-13平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适合位05101520图12-15置的两个光电门，与之连结的两个光电计时器设有画出。别的在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤，让滑块从木板的顶端滑下，光电门

l、2各自连结的计时器显示的挡光时间分别为

5.010

2s

和2.0102s。用游标卡尺丈量小滑块的宽度d，卡尺数如图

12-15

所示。（1）读出滑块的宽度

d

＝

cm

。（2）滑块经过光电门

1的速度

v1

=

m/s

，滑块经过光电门

2的速度

v2=

m/s

。（3）若仅供给一把米尺，已知当地的重力加快度为g，为达成丈量，除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外，还需丈量的物理量是_____________________________________________（说明各量的物理意义，同时指明朝表物理量的字母）。（4）用（3）中各量求解动摩擦因数的表达式μ=（用字母表示）。4.一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图12-16中背景方格的边长均为5cm，假如取g＝10m/s2，那么：(1)闪光频次是Hz．(2)小球运动中水均分速度的大小m/s．(3)小球经过B点时的速度大小是m/s．5．如图12-17所示，将包有白纸的图12-16圆柱棒总质量为m代替纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之代替打点计时器．当烧图12-17断挂圆柱的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图12-18所示。测得记号之间的距离挨次为26mm、42mm、58mm、74mm、90mm、106mm，已知马达铭牌上有“1500r／min”字样，由此考证机械能守恒．由以上内容回答以下问题：毛笔划的线距时间间隔T＝_______，乙图中圆柱棒的________端是悬挂端．(填“左”或“右”)依据图中所给数据，可知毛笔划下记号C时，圆柱棒着落速度vC＝______，画下记号D时，圆柱棒着落速度vD＝_______，动能的变化量为______，在这段位移上，圆柱棒重力势能的变化为______________，由此可得出结论为_______________________________________________．[参照答案]二、热身训练1．⑴1.00，1.40，1.84，2.26，2.67；0.120，0.162，0.205，0.247；⑶0.42m/s2；⑷0.42m/s2；⑸0.079，0.290，0.188；⑹大，实质周期大于0.02s，a=s/T2∝1/T2，实质加快度小于丈量加快度。2．xl/4L（重点抓住小平面镜在偏转θ角，反射光点在刻读尺上偏转

T型架上，平面镜2θ角，而对小球θ=

xl

，对反射光点

2θ=

xL

；

x

xl4L

）23．

小球的质量

m=Kg，弹簧

A压缩量

x（m）上涨高度

h（m）E=mgh（J）压缩量

x=

cm

，小球的质量

m=

Kg弹簧

A

B

C劲度系数k（N/m）上涨高度h（m）E=mgh（J）1）天平、刻度尺（2）重力势能、质量、上涨高度（3）见上。三、讲练平台(1)5.45cm(2)0.6726cm0.6,16.56（游码左边应与0刻线重合）3.（l）7.99102（2）13（1）B：大理石质心到悬挂点间的距离才是摆长C：最大偏角不可以超出50D：应在摆球经过均衡地点时计时F：应当用各组的L、T求出各组的g后，再取平均（2）偏小。略当堂稳固1．（1）图线跟坐标轴的交点，是弹簧压缩1cm时的弹力（2）从图线说明弹力大小跟形变为正比。弹簧的劲度系数为25.4牛/米。2．