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1、专题十三力学实验核心要点回扣一、误差与有效数字1误差误差产生原因大小特点减小方法系统误差实验仪器不精确实验原理不完善实验方法粗略总是偏大或偏小更新仪器，完善原理，改进方法偶然误差测量、读数不准确可大可小画图象或取平均值2.有效数字(1)有效数字的最后一位是测量者估读出来的，是偶然误差的来源(2)从数的左边第一个不为零的数字算起，如0.012 5为三位有效数字二、基本仪器的使用1长度测量类仪器(1)毫米刻度尺的读数：精确到毫米，估读一位(2)游标卡尺的读数：游标尺/mm精度/mm测量结果(游标尺上第n个刻线与主尺上的某刻度线正对时)/mm刻度格数刻度总长度每小格与1毫米差1090.10.1主尺上
2、读的毫米数0.1n20190.050.05主尺上读的毫米数0.05n50490.020.02主尺上读的毫米数0.02n (3)螺旋测微器的读数：测量值固定刻度整毫米数半毫米数可动刻度读数(含估读)0.01 mm.2时间测量类仪器(1)打点计时器：每打两个点的时间间隔为0.02 s，一般每五个点取一个计数点，则时间间隔为t0.025 s0.1 s.(2)频闪照相机：用等时间间隔获取图象信息的方法将物体在不同时刻的位置记录下来(3)光电计时器：记录遮光时间三、两类力学实验 1验证性实验：验证力的平行四边形定则，验证牛顿运动定律，验证机械能守恒定律2探究性实验：探究弹力与弹簧伸长的关系，探究动能定理
3、3两种实验过程的比较：类型探究性实验验证性实验实验过程提出问题猜想与假设制定计划与设计实验方案进行实验与收集数据分析与论证评估交流与合作实验目的实验器材实验原理实验步骤数据分析实验结论四、实验数据的处理方法1列表法：在记录和处理数据时，为了简单而明显地表示出有关物理量之间的关系，可将数据填写在适当的表格中，即为列表法2平均值法：把在同一状态下测定的同一个物理量的若干组数据相加求和，然后除以测量次数3作图法：用作图法处理数据的优点是直观、简便，有取平均值的效果由图线的斜率、截距、包围的面积等可以研究物理量之间的关系考点1螺旋测微器和游标卡尺的读数(对应学生用书第66页)品真题感悟高考考题统计五年
4、1考：2013年卷T22(1)考情分析1以实验填空的形式考察测量仪器的使用和读数2考察以基础题为主，考察频次略低3易误认为螺旋测微器无须估读，而游标卡尺需要估读而出错4注意区分三类游标卡尺的精度1(游标卡尺的读数)(2013卷T22(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的示数如图131所示，其读数为_cm.图131【解析】d0.9 cm120.05 mm0.9 cm0.060 cm0.960 cm.【答案】0.960释疑难类题通法1螺旋测微器读数时要估读，以毫米为单位，小数点后必须为3位，同时注意固定刻度上的半刻度是否露出，如第1题中图丁半刻度线露出，图甲、乙、丙没露出2游标
5、卡尺不估读，以毫米为单位，10分度卡尺，小数点后只有1位；20分度和50分度卡尺，小数点后有2位3注意题目要求的单位是否为mm，若不是则要先以mm为单位读数，然后再转变为题目要求的单位第1、2题中毫米和厘米各半对考向高效速练.专题十三力学实验物理第一部分专题整合突破考向1螺旋测微器的读数1(2016成都检测)用螺旋测微器测不同规格的金属丝的直径，示数如图132所示由图可读出金属丝的直径为图甲_mm图乙_cm图丙_mm图丁_cm.甲乙丙丁图132【解析】根据螺旋测微器的读数方法：螺旋测微器的读数值固定刻度值可动刻度0.01 mm，读出甲、乙、丙、丁四图的读数值分别是10.002(13) mm、0
6、.536 5(46) cm、9.205(46) mm、0.570 0 cm【答案】10.002 0.536 59.2050.570 0考向2游标卡尺的读数2某同学用游标卡尺测定四个不同规格金属杆的直径，示数如图133甲、乙、丙、丁所示，则该金属杆直径分别为甲图：_mm乙图：_cm丙图：_cm丁图：_mm. 【导学号：19624155】甲乙丙丁图133【解析】根据游标卡尺的读数方法：游标卡尺的读数值主尺整毫米数值对齐格数精度(mm)，读出甲、乙、丙、丁四图的读数值分别是甲图：d4 mm100.02 mm4.20 mm乙图：d12 mm40.05 mm12.20 mm1.220 cm丙图：d11
7、mm50.1 mm11.5 mm1.15 cm丁图：d5 mm50.05 mm5.25 mm.【答案】4.201.2201.155.25考点2力学基本实验(对应学生用书第67页)品真题感悟高考考题统计五年3考：2017年卷T222016年卷T22、卷T22考情分析1“源于课本，不拘泥于课本”一直是高考实验命题的理念2考查实验的灵魂原理是重中之重3拘泥于教材实验，死记硬背不知变通是常见错误4注重物理规律在实验仪器和操作中的实现条件是解题的关键2(“弹簧”“橡皮条”类实验)(2017卷T22)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm)的
8、纸贴在桌面上，如图134(a)所示将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O.此时拉力F的大小可由测力计读出测力计的示数如图(b)所示，F的大小为_N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点，现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F14.2 N和F25.6 N.()用5 mm长度的线段表示1 N的力，以O点为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出
9、它们的合力F合；图134()F合的大小为_N，F合与拉力F的夹角的正切值为_若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则【解析】(1)由题给测力计示数可知，读数为4.0 N.(2)作图，F2长度为28 mm，F1长度为21 mm，平行四边形如图，量出合力长度约为20 mm，大小代表4.0 N，量出合力箭头处到y轴距离和所作合力在y轴上投影长度，其比值就是F合与拉力F的夹角的正切值【答案】(1)4.0(2)()如图所示()4.00.053(“纸带”类实验)(2016卷T22)某同学用图135(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的
10、电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz.打出纸带的一部分如图(b)所示(a)(b)图135该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他题给条件进行推算(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图(b)中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_，打出C点时重物下落的速度大小为_，重物下落的加速度大小为_(2)已测得s18.89 cm，s29.50 cm，s310.10 cm；当地重力加速度大小为9.80 m/s2，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出f为_Hz.【解析】(1)重物匀加速下落时，根据匀
11、变速直线运动的规律得vBf(s1s2)vCf(s2s3)由s3s12aT2得a.(2)根据牛顿第二定律，有mgkmgma根据以上各式，化简得f代入数据可得f40 Hz.【答案】(1)f(s1s2)f(s2s3)f2(s3s1) (2)40(2016卷T22)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能(1)实验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并
12、测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_(填入代表步骤的序号)(2)图中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果打点计时器所用交流电的频率为50 Hz.由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为_m/s.比较两纸带可知，_(选填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大【解析】(1)实验时首先向左推物块使弹簧压缩，测量出弹簧压缩量，然后把纸带向左拉直，先接通打点计时器电源，待打点稳定后，再松手释放物块，故正确的操作顺序是.(2)物块脱离弹簧后将在光滑水平桌面上做匀速直线运动，由M纸带可知物块脱离弹簧时的速度vm/s1.29 m/s.比较
13、M、L两纸带，物块脱离弹簧后在相同时间内的位移M的比L的大，则M纸带对应的那次实验中物块在脱离弹簧后的速度大，即M纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大【答案】(1)(2)1.29M释疑难类题通法纸带的三大应用1确定时间要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区别与联系，为便于测量和计算，一般每五个点(或每隔四个点)取一个计数点，这样时间间隔为t0.025 s0.1 s.2求瞬时速度做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度如图136所示，求纸带上某一点的瞬时速度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔T的两段位移xn和xn1，则打n点时的速度vn.图1363求加速度(1)利用a求解：在已经判断出物体做匀变速直线运动的情况下，可利用xxn1xnaT2求加速度a.(2)逐差法：图137a(3)两段法：把图137中x1、x2、x3、x4、x5、x6分成时间相等(均为3T)的两大段，则由xxa
