《2013年高考物理 热点预测 6.12力学实验课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013年高考物理 热点预测 6.12力学实验课件（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 12讲 力学实验 一、误差和有效数字 (1)定义：带有一位不可靠数字的近似数字。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)从数字左边第一个不为零的数字算起，如 为三位有效数字。 二、长度的测量 精确到毫米，估读一位。 测量值 =主尺上的读数 +m n(其中 。 测量值 =固定刻度 +可动刻度 三、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。 (1)对于现象直观明显或者只需讨论的验证性实验问题，常常通过观察分析进行证实； (2)对有测量数值且实验要求根据数据分析验证结果的，一般要进行分析归纳，通过作图、计算、测量进行比较验证，随着高考改革逐步
2、深入，验证性实验试题逐渐减少，往往将验证性实验变化为设计性、探究性、研究性实验，对于这种实验题型的变化，我们复习时要引起足够的重视。 四、探究性实验 探究弹力和弹簧伸长的关系 容上具有不确定性，结果与多种因素有关，可能会出现多种情况。 【 热点考向 1】 游标卡尺和螺旋测微器的读数 【 典例 1】 (2012 广州一模 )(1)用游标为 20分度的卡尺测量某 物体的长度如图甲，由图可知其长度为 (2)用螺旋测微器测量某物体的直径如图乙，由图可知其直径 为 【 解题指导 】 解答此题应注意以下两点： (1)游标卡尺读数时要认清游标卡尺的分度值， 20分度的游标卡尺可精确到 (2)螺旋测微器读数时
3、首先要观察半毫米刻度线是否露出，其次螺旋测微器读数时要进行估读。 【 规范解答 】 (1)根据游标卡尺的读数方法，读数为 50 (2)根据螺旋测微器的读数规则，读数为 4.5 答案： (1)(2) 规律总结 】 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 数点后只有 1位， 20分度和 50分度的游标卡尺以 数点后有 2位，且对齐格数不估读。 (2)螺旋测微器以 数点后必须有 3位，对齐格数要估读，同时还要注意半毫米刻度线是否露出。 【 热点考向 2】 纸带类实验问题的处理 【 典例 2】 (2012 黄冈一模 )物理小组 在一次探究活动中测量滑块与木板之 间的动摩擦
4、因数，实验装置如图。 一表面粗糙的木板固定在水平桌面上， 一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接；打点计时器使用的交流电源的频率为 50 始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。 (1)如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分： 0、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7是计数点，每相邻两计数点间还有 4个打点 (图 中未标出 )，计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的 加速度 a= (保留三位有效数字 )。 (2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 。(填入所选物理量前的字母
5、) l t (3)滑块与木板间的动摩擦因数 (用被测物理量的字母表示，重力加速度为 g)，与真实值相比，测量的动摩擦因数 (选填“偏大”或“偏小” )。写出支持你的看法的一个论据： 。 【 解题指导 】 解答此题应注意以下三点： (1)为减小误差，可用逐差法计算加速度的大小 ,公式是 a= (2)根据实验原理确定需要测量的物理量。 (3)写出动摩擦因数的表达式 ,分析误差产生的原因。 6 5 4 3 2 12x x x x x 。【 规范解答 】 (1)由逐差法公式得 a= (2)由牛顿第二定律得 g=(m2+m3)a，则需要测定滑块的 质量 选 C、 D。 (3)由 (2)中等式可得 = 因
6、存在纸带与限位孔 之间的阻力等，测量的动摩擦因数偏大。 答案： (1)m/m/(2)C、 D (3) 偏大 存在纸带与限位孔之间 的阻力等 26 5 4 3 2 12x x x x x x 6 m / 3 2 32m g m m ， 3 2 32m g m m 【 规律总结 】 纸带的三大应用 (1)由纸带确定时间 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，便于测量和计算，一般每五个点取一个计数点，这样时 间间隔为 t= 5 s=0.1 s。 (2)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
7、一点的前后各取相同时间间隔 ，则打 时的速度 n n 1 。(3)用 “ 逐差法 ” 求加速度 如图所示 因为 所以 a= 411 2T 522 2T 633 2T1 2 3 4 5 6 1 2 32a a a x x x x x T 。【 热点考向 3】 应用图象分析实验数据 【 典例 3】 (2012 南京二模 )某实验小组在实验室做“验证牛 顿运动定律”的实验： (1)甲同学在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得到 数据如表所示。 根据表中的数据，在如图所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出 a - 图象。 由 a - 图象你得出的结论为 。 物体受到的合力大约为 。 (结果保留两
8、位有效数字 ) 1)乙同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出的 a 该图象中图线不过原点的原因是 ，小车的质量为 (保留两位有效数字 ) 【 解题指导 】 解答此题应注意以下三点： (1)描点后，画图象时，若图象是直线，则用刻度尺参考描出的点画直线。并延长与坐标轴相交。 (2)画出图象后，要分析其斜率、在坐标轴上的截距的物理意义。 (3)若画出的图象不符合要求，要分析其原因。 【 规范解答 】 (1) 描点，画出 a - 图象如图所示。 1m 分析图象，得出的结论是当物体所受外力不变时，物体的加 速度与质量成反比。 由牛顿第二定律 F=a=F ，即图线的斜率等
9、于小车 所受的合外力，大小为 F= N=。 178 0. 1651(2)由图象可得拉力等于零时，加速度不等于零，故木板倾角 过大；由牛顿第二定律 F=a=F 即图线的斜率等于小 车质量的倒数，小车质量大小为 m= .0 答案： 见规范解答 1m，42. 25 0. 25【 规律总结 】 用图象处理数据的四个要求 图象法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法，以下为作图的规则： (1)作图一定要用坐标纸，坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定； (2)要标明轴名、单位，在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值； (3)图上的连线不一定通过所有的数据点，应尽量使数据点合理地分布在线
10、的两侧； (4)作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化，即 “ 变曲为直 ” 。 虽然图象法有许多优点，但在图纸上连线时有较大的主观任意性，另外连线的粗细、图纸的大小、图纸本身的均匀程度等，都对结果的准确性有影响。 1.(2012 郑州一模 )某同学利用如图所示的装置探究共点力合 成的规律，图中 图表示用两个互成角度的拉力 牵拉橡皮条，乙图表示用一个拉力牵拉橡皮条，下列说法正确 的是 ( ) 两图中，橡皮条拉伸方向必须水平 两图中必须将橡皮条拉到相同位置 O 更换橡皮条，继续进行乙图实验 【 解析 】 选 C。探究共点力合成的规律是根据合力与分力的效果等效，所以甲、乙两图中必须将橡皮条拉到相
11、同位置 O。 2.(2012 南开区一模 )在“验证牛顿运动定律”的实验中，保 持小车的质量不变，改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在 某次实验中根据测得的多组数据在坐标纸上画出 a 迹，如图所示。经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生 这些问题的主要原因可能是 ( ) 有平衡摩擦力 成上部点迹有向下弯曲的趋势 成上部点迹有向下弯曲的趋势 【 解析 】 选 B、 C。拉力不为零时，加速度仍为零，可能没有平衡摩擦力，选项 项 部点迹有向下弯曲趋势，原因是没有满足所挂钩码的总质量远远小于小车质量，选项 项 3.(2012 南岸区一模 )一名同学在用如图甲所示的装置做“研 究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器所用交变电流的频 率为 50 乙是某次实验时得到的纸带，图中 A、 B、 C、 D、 ( ) 点时小车的速度大小为 2.1 m/s 点时小车的速度大小为 4.6 m/s .9 m/2 m/ 解析 】 选 A、 C。打点计时器的打点周期为 T=s。打 时小车的速度大小为 m/s=2.1 m/s，选项 A 正确；打 m/s= 2.3 m/s，选项 车的加速度大小为 a= = m/ =3.9 m/项 确、选项 28 . 2 4 8 . 8 5 1 04 0 . 0 2 28 . 8 5 9 . 4 7 1 04 0 . 0 2 228 9 7 8 1 04 0
