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1、二轮 物理 专题十一 力学实验 二轮 物理 展示考纲 明晰考向 方法归纳 重点点拨 锁定考点 高效突破 阅卷评析 剑指满分 二轮 物理 展示考纲 明晰考向 重要考点 考题预测 说明 :要求会正确使用的仪器主要有 :刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤等 . 2016年高考实验题目的考查一般分为 三类 : 主要侧重于实验原理、仪器选择、实验操作、数据处理以及误差分析等方面 . 通过操作获取数据 ,然后进行数据处理 ,得到结果或规律 . 结合物理规律对某一问题进行验证或探究 ,或测量某一物理量 ,全面考查考生的物理素养 . 二轮 物理 方法归纳 重点点拨
2、一、误差与有效数字 误差 产生原因 大小特点 减小方法 系统 误差 (1)实验仪器不精密 (2)实验原理不完善 (3)实验方法粗糙 总是偏大 或总是偏小 (1)更新仪器 (2)完善实验原理 偶然 误差 (1)测量不准确 (2)读数不准确 忽大忽小 (1)多次测量求平均值 (2)累积法 (3)图像法 二轮 物理 (1)有效数字的最后一位是测量者估读出来的 ,是误差的来源 . (2)有效数字位数为从数的左边第一个不为零的数字算起的位数 , 二、基本仪器的使用 1. 长度测量类仪器 (1) 游标卡尺的读数方法 : 测量值 = 主尺上读的整毫米数 + 游标尺上对齐格数 精确度 ( 精确度可根据游标尺刻
3、度 格数的倒数计算 , 单位为 如 50 分度的游标卡尺精确度为150游标卡尺的读数不需要估读 . 二轮 物理 (2)螺旋测微器的读数方法 : 测量值 =固定刻度整毫米数 +半毫米数 +可动刻度读数 (含估读 ) 注意半毫米刻度线是否露出 ; 估读 ,最后结果要估读一位数 ,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐 ,千分位上也应读取为“ 0”. (1)打点计时器 : 要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点 ,为便于测量和计算 ,某些实验中每五个点取一个计数点 ,这样时间间隔 t=5 s=0.1 s. (2)频闪照相机 : 它是用等时间间隔获取信息的方法 ,是将物体在不同时刻的位置
4、记录下来 ,使用时要明确频闪的时间间隔 . (3)光电计时器 :记录遮光时间 . 二轮 物理 三、“纸带”类 ( 或“直线运动”类 ) 实验 1. 研究匀变速直线运动 (1) 实验原理 利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法 x=x 2 - x 1 =x 3 - x 2 =x 4 - x 3 = 连续相邻相同时间内的位移差是否为恒量 ; 由纸带求物体瞬时速度的方法 v n =12; 由纸带求物体运动加速度的方法 a. 利用 x =a x m - x n =(m - n) b. 利用“逐差法” a =4 5 6 1 2 32( ) ( )9x x x x x . 若为奇数个数据 , 去掉一个
5、用偶数个 ; c. 利用 v - t 图像求斜率 . 二轮 物理 (2)操作关键 不要分段测量各段位移 ,应依次测出各计数点与第 0个计数点的距离 ,再逐个计算 x1,x2,读数时要注意有效数字的要求 . 尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法 带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致 . (1)实验原理 小车的质量 讨论 的关系 ,再控制小桶和沙的质量不变 ,即 讨论 a与 (2)操作关键 平衡摩擦力 ; 小车与车上所加砝码的总质量远大于小桶和沙的总质量 . 二轮 物理 (1)实验原理 小车在一根橡皮筋的作用下弹出 ,用 2根、 3根 同样的橡皮筋进行第 2次、第 3次 实验时 ,每次实验中橡皮筋
6、拉伸的长度都保持一致 ,如果把第一次实验时橡皮筋做的功记为 W,以后各次做的功就是 2W,3W 小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出 ,作出 曲线探究 . (2)操作关键 平衡摩擦力 ; 选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度 . 4. 验证机械能守恒定律 (1) 实验原理 对单个物体 , 相对于开始下落点有 12v n =12; 对系统 , E p 减 = E k 增 . 二轮 物理 (2) 操作关键 重物应选用质量和密度较大的物体以减小摩擦阻力 ; 若验证 2 =1212h 12 为 1, 2 两点间的距离 ,v 1 ,v 2 为打 1, 2两点时分别对应的瞬时速度 . 四、 “ 静止
7、平衡类 ” 实验 (1)实验原理 要测出每次悬挂重物的重力大小 x,建立 描点作图探究 . (2)操作关键 实验中不能挂过多的钩码 ,以防使弹簧超过弹性限度 . 作图像时 ,不要连成“折线” ,而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在直线两侧 . 二轮 物理 (1)实验原理 使一个力作用效果跟两个力共同作用效果相同 . (2)操作关键 每次拉伸结果位置 记下每次各力的大小和方向 ; 画力的图示时应选择适当的标度 . 二轮 物理 锁定考点 高效突破 考点一 基本仪器的读数 典例 (2014福建理综 )某同学测定一金属杆的长度和直径 ,示数如图 (甲 )、(乙 )所示 ,则该金属杆的长度和直径分别为
8、 二轮 物理 思路探究 (1)高中阶段对长度的测量有什么要求 ?还有一种更精密的器材图中没有 ,是什么 ? 答案 :必须有估读值 ,注意 “ 零 ” 刻度线位置 ;螺旋测微器 . (2)你见过的游标卡尺有哪几种 ?它们的最小分度值分别是多少 ?读数时你对 “ 估读 ” 是怎么理解的 ? 答案 :有 10分度、 20分度、 50分度 ,其最小分度值分别为 0.1 数时上下刻度线是否对齐 ,本身就是估读 ,不需估读到下一位 . 解析 :用毫米刻度尺测量时 ,读数应读到 图 (乙 )中游标卡尺为五十分度 ,精确度为 尺读数为 4 标尺第 10条刻度线与主尺刻度线对齐 ,故游标尺读数为 10 以金属杆
9、直径测量值为 答案 :轮 物理 以例说法 游标卡尺和螺旋测微器读数时应注意的问题 (1)10分度的游标卡尺 ,以 小数点后只有 1位 ,20分度和 50分度的游标卡尺以 小数点后有 2位 ,不估读 . (2)螺旋测微器以 小数点后必须有 3位 ,格数要估读 ,同时还要注意半毫米刻度线是否露出 . 二轮 物理 针对训练 1.(2015盐城一模 )如图中游标卡尺读数为 旋测微器读数 为 解析 :游标卡尺的固定刻度读数为 52 标尺读数为 7 以游标卡尺的读数为 52 螺旋测微器的固定刻度读数为 1.5 动刻度读数为 49.0 以螺旋测微器的读数为 1.5 答案 :轮 物理 2.(2014江苏卷 )
10、用螺旋测微器测量合金丝的直径 读数前应先旋紧如图所示的部件 (选填“ A” “B”“C” 或“ D”). 从图中的示数可读出合金丝的直径为 解析 :读数前先旋紧 B,示数为 答案 :B 轮 物理 考点二 与纸带相关的实验 典例 (2015 全国新课标理综 ) 某同学用图 (a) 所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数 . 已知打点计时器所用电源的频率为 50 物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图 (b) 所示 , 图中标出了五个连续点之间的距离 . (1) 物块下滑时的加速度 a= m/打 C 点时物块的速度 v= m/s; 解析 : (1)a= 2( 2 ) =m/s 2 v= 2
11、=m/s; 答案 : (1)二轮 物理 (2)已知重力加速度大小为 g,为求出动摩擦因数 ,还必须测量的物理量是 (填正确答案标号 ). 解析 : (2) 因为 a=( - m ) /m= - gc 所以 =欲求出还需知道斜面倾角 , 故选 C 项 . 答案 : (2)C 二轮 物理 以例说法 打点计时器及纸带问题的处理方法 (1)打点计时器的认识和正确使用 电磁打点计时器工作电压为低压交流 4 6 V;电火花计时器工作电压为交流 220 V. 工作时应先接通电源 ,后释放纸带 . (2) 纸带的应用 判断物体运动性质 a. 若 x=0, 则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动 ;
12、b. 若 x 不为零且为定值 , 则可判定物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动 . 求解瞬时速度 利用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 . 如图所示 , 求打某一点的瞬时速度 , 只需在这一点的前后各取相同时间间隔 T 的两段位移 x n 和 x n + 1 , 则打 n 点时的速度 v n =12. 二轮 物理 (3) 用“逐差法”求加速度 如图所示 a 1 =4123a 2 =5223a 3 =6323a=1 2 33a a a=4 5 6 1 2 329x x x x x . 二轮 物理 针对训练 1.(2015大连一模 )某实验小组要探究力对原来静止的物体做功与物体获得速度的关系 ,选取的实验装置如图所示 ,实验主要步骤如下 : (1)实验时 ,为使小车只在橡皮筋作用下运动 ,在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起 ,使木板倾斜合适的角度 ,打开打点计时器 ,轻推小车 ,得到的纸带应该是 (填“甲”或“乙” ). (
