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1、学 海 无 涯 高考物理实验全面总结 考点内容 实验一：研究匀变速直线运动 实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系 实验三：验证力的平等四边形定则 实验四：验证牛顿运动定律 实验五：探究动能定理 实验六：验证机械能守恒定律 实验七：测定金属的电阻率 实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线 实验九：测定电源的电动势和内阻 实验十：练习使用多用电表 实验十一：传感器的简单使用 实验十二：验证动量守恒定律 实验十三：用油膜法估测分子的大小 实验一 匀变速直线运动的探究 一、实验目的 练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动 掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法 能够利用纸带测定物体做匀变速直线运动
2、的加速度 二、实验原理 1理论基础 沿直线运动的物体在连续相等的时间内不同时刻的速度分别为 v1 、v2 、v3 、，若 v2-v1=v3-v2=v4-v3=，则说明该物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明该物体在,做匀变速直线运动； a v v1 ,1,tt1 2打点计时器的工作原理： (1)作用：计时仪器，每隔 0.02 s 打一次点 工作条件电磁打点计时器：46v 交流电电火花打点计时器：200v 交流电 (3)纸带上点的意义： 表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置（记录了时间和位移） 通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况 设相邻两点之间的位移为 S1、S2、S3 (1
3、)若如 S2-S1=S3-S2=Sn-Sn-1=0则物体做匀速直线运动 (2)若如 S2-S1=S3-S2=Sn-Sn-10，则物体做变速直线运动 3求物体加速度的方法和速度 (1)逐差法 如图实-1-1 所示，相邻两计数点间的距离分别为S1、S2、S3、S6 两计数点间的时间间隔 为 T，根据s=aT2,学 海 无 涯 s s (s s ) (s s ) (s s ) 3aT 2 41433221,同理如 s5 s2 s6 s3 3aT 2,即为所求物体运动的加速度 （2）平均速度法求速度 求各点的瞬时速度v t v 2,(2)V-t 图象法 根据: v t v ，求出各个记数点的瞬时速度，
4、再作出 v-t 图像，其斜率表示加速度。 2 三、实验器材 电磁打点计时器或电火花计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、刻度尺、导 线、电源、垫片等 四、实验步骤与数据处理 如图实-1-2 所示，把原来放于水平桌面上的长木板一端垫起，把打点计时器固定在木板 被垫起的那一端，连接好电路让平整的纸带穿过打点计时器的限位孔把纸带的一端固定在 小车后面 用手按住小车，使小车停在靠近打点计时器处先接通电源。再放开小车小车在拖着 纸带运动的同时，打点计时器就在纸带上打下一系列的点断开电源，取下纸带；更换新纸 带，重复实验三次 从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些比较密集的点，在后面便于测
5、量 的地方找一个开始点，为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单 位，而用每打五次点（每隔四个点）的时间作为时间的单位，就是 T=0.02S 5=0.1S，在 选好的开始点下标明A，依次标为 B、C、D、E叫做计数点 用毫米刻度尺正确测出每相邻两计数点之间的距离 S1、S2、S3、S4、S、5S6 并填入下表中。,2,学 海 无 涯,比较各段的加速度是否相等，得出结论，即小车沿斜面的下滑是否可以看成匀变速直线 运动。 根据实验原理中所讲的方法，计算小车的加速度或根据 v-t 图象求出小车的加速度 五、注意事项 开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 应该先接通电源，再释放小
6、车，当小车到达滑轮前及时用手按住. 先断开电源，再取下纸带 如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度 选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点( 注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T 等于多少秒 每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰 不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到计数起点 0 之间的距离)读数时应估读到毫米的下一位。 8要多测几组，尽量减小误差 六、误差分析 根据纸带测量的位移有误差 根据位移计算的瞬时速度有误差 计算的加速度有误差 用作图法作出的v-t 图线并非是一条直线
7、木板的粗糙程度并非完全相同 高考真题 1.（2013 广东）（1）研究小车匀速直线运动的实验装置如图 16（a）所示其中斜面倾角 可调，打点计时器的工作频率为 50HZ，纸带上计数点的间距如图 16（b）所示，七中每相邻 两点之间还有 4 个记录点未画出。, 部分实验步骤如下：,3,学 海 无 涯 测量完毕，关闭电源，取出纸带 接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是： （用字母填写） 图 16（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔 T= s 计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为
8、 V5= 。 为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为 a= 2.（2011 广东）（1）图 14 是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、 B、C、D 和 E 为纸带上六个计数点，加速度大小用a 表示。,1. DCBA 0.1 s (S4+S5)/0.2 m/s a= (S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)/0.09 m/s2 2.（1） 2.20 加速度的二分之一0.923,实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系,一、实验目的 I培养学生用所学知识探究物理规律的能力 2探究弹力和弹簧伸长的关系 3养成用图象法处理实验数据的习惯,3,O A BCDE 1 cm2
9、,t 2 / s2,0.010.02,0.05,0.06,1.0,2.0,图 14 OD 间的距离为 cm。 图 15 是根据实验数据绘出的 s-t2 图线（s 为各计数点至同一起点的距离），斜率表 示 ，其大小为 m/s2（保留三位有效数字）。 s / cm 3.0,4,0.030.04 图 15,学 海 无 涯 二、实验原理 如图实-2-1 所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的 重力大小相等 用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量 x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小 F，以横坐标表示弹簧的伸长量 x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x，F)对应的点，用平 滑
10、的曲线连接起来根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系,三、实验器材 铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线,四、实验步骤与数据处理 将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度 L0，即原长 如图实-2-2 所示，将已知质量的钩码挂在弹簧的下端，在平衡时测量弹簧的总长 L 并计 算钩码的重力，填写在记录表格里,3改变所挂钩码的质量，重复前面的实验过程多次 以弹力 F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量 x 为横坐标，用描点法 作图连接各点，得出弹力 F 随弹簧伸长量x 变化的图线 以弹簧的伸长量 x 为自变量，写出
11、曲线所代表的函数首先尝试写成一次函数，如果不 行则考虑二次函数 得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数(斜率 K)的物理意义 五、注意事项 所挂钩码不要过重，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度要注意观察，适可而止 每次所挂钩码的质量差尽量大一些，从而使坐标上描的点尽可能稀，这样作出的图线更 精确 测弹簧长度时，一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量，以减小误差 描点画线时，所描的点不一定都落在一条曲线上，但应注意一定要使各点均匀分布在曲,5,学 海 无 涯 线的两侧描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线 5记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位 六、误差分析 钩码
12、标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差 画图时描点及连线不准确也会带来误差 弹簧竖直悬挂时，未考虑弹簧自身重力的影响而带来误差 高考真题 34.（2012广东）（2）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。 将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在 方向（填“水平”或“竖直”） 弹簧自然悬挂，待弹簧 时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为 Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：,表中有一个数值记录不规范，代表符号为 。由表可知所用刻度尺的最小长度为 。 图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝 码的质量，横轴是弹簧长度与
13、 的差值 （填“L0或L1”）。 由图可知弹簧和的劲度系数为 N/m； 通过图和表可知砝码盘的质量为 g（结 果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。 34. (2)竖直稳定L31mm L0 4.910,实验三 验证力的平行四边形定则,一、实验目的 掌握弹簧测力计的正确使用方法 根据实验的要求，会对给定的实验步骤排序、纠错 验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则，培养用作图法处理问题的能力 二、实验原理 等效法：使一个力 F和两个力 F1、F2 都让同一条一端固定的橡皮筋伸长到某点。即它 们的作用效果相同，所以一个力 F就是这两个力F1 和 F2 的合力，作出力F的图示再根 据平
14、行四边形定则作出力F1 和 F2 的合力 F 的图示，比较 F 和 F的大小和方向是否都相同 三、实验器材 方木板，白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮筋，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几,6,7,学 海 无 涯 个)、铅笔 四、实验步骤与数据处理 用图钉把白纸钉在水平桌面的方木板上 用图钉把橡皮筋的一端固定在 A 点，橡皮筋的另一端拴上两个细绳套,码个数读出三根据绳子的拉力 TOA、TOB 和 TOC，回答下列问题：,（1）改变勾码个数，实验能完成的是（ ） A勾码的个数 N1=N2=2，N3=4 B勾码的个数 N1=N3=3，N2=4 C勾码的个数 N1=N2=N3=4,O,N1,N2,
15、B,C,用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长到某一位置 0， 如图实-3-1 所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下 O 点的位置及此时两细绳套的方 向 用铅笔和刻度尺从结点 O 沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计 的读数 F1 和 F2 的图示，并以 F1 和 F2 为邻边用刻度尺作平行四边形，过 O 点画平行四边形的 对角线，此对角线即为合力 F 的图示 只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮筋的结点拉到同样的位置 0，记下弹簧测力计的 读数和细绳的方向，用刻度尺从 0 点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力 F的图示 比较力F与用平行四边形定则作出的合力 F 在大小和方向上是否相同 改变两个力F1 与 F2 的大小和夹角，再重复实验两次 五、注意事项 不要直接以橡皮筋端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结 点小些，以便准确地记录结点 0 的位置 在同一次实验中，使橡皮筋拉长时结点 O 的位置一定要相同 不要用老化的橡皮筋，检查方法是用一个弹簧拉橡皮筋，要反复做几次，使橡皮筋拉到 相同的长度看弹簧读数有无变化 细绳套应适当长一些，便于确定力的方向不要直接沿细绳套的方向画
