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1、小中高 精品 教案 试卷专题十一力学实验江苏卷考情导向考点考题考情螺旋测微器和游标卡尺的读数力学基本实验2017年T10考查探究恒力做功与物体动能变化的关系以及平衡摩擦力的方法2016年T11考查基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器的使用验证以及机械能守恒定律2014年T11考查力的平行四边形定则及平衡条件的应用高考热点是(1)以打点纸带的分析为载体，考查有关速度、加速度分析的实验，以填空题为主；(2)以教材实验为基础，结合光电门、频闪照相和现代科技生活，考查实验分析、设计能力；(3)以实验数据的处理和误差分析为载体，考查学生分析评估能力备考时(1)强化基本仪器使用、读数方面的训练；(2)领会控
2、制变量法、逐差法等在实验操作和数据处理中的作用；(3)加强实验选取、实验情景与实验原理之间的因果逻辑推理力学创新实验2015年T11考查对纸带运动情况探究小车速度随时间变化的规律2013年T11利用自由落体运动考查匀变速直线运动的加速度一、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0012 5为三位有效数字二、基本仪器的使用1长度测量类仪
3、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1090101主尺上读的毫米数01n2019005005主尺上读的毫米数005n5049002002主尺上读的毫米数002n(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)001 mm2时间测量类仪器：(1)打点计时器：每打两个点的时间间隔为002 s，一般每五个点取一个计数点，则时间间隔为t0025 s01 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
4、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
5、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难度：低档题 题型：实验题(对应学生用书第57页)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考向1螺旋测微器的读数1(2017成都检测)用螺旋测微器测
6、不同规格的金属丝的直径，示数如图111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 【导学号：】甲乙丙丁图111【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001 mm，读出甲、乙、丙、丁四图的读数值分别是10002(13) mm、0536 5(46) cm、9205(46) mm、0570 0 cm【答案】10002 0536 592050570 0考向2游标卡尺的读数2某同学用游标卡尺游标卡尺测定四个不同规格金属杆的直径，示数如图112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甲乙丙丁图112
7、【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 mm10002 mm420 mm乙图：d12 mm4005 mm1220 mm1220 cm丙图：d11 mm501 mm115 mm115 cm丁图：d5 mm5005 mm525 mm【答案】420 mm1220 cm115 cm525 mm考点2| 力学基本实验难度：中低档 题型：实验题 五年3考(对应学生用书第57页)1(2016江苏高考T11)某同学用如图113所示的装置验证机械能守恒定律一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点光电门固定在A的正
8、下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v作为钢球经过A点时的速度记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小Ep与动能变化大小Ek，就能验证机械能是否守恒图113(1)用Epmgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到_之间的竖直距离A钢球在A点时的顶端B钢球在A点时的球心C钢球在A点时的底端(2)用Ekmv2计算钢球动能变化的大小用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图114所示，其读数为_cm某次测量中，计时器的示数为0010 0 s则钢球的
9、速度为v_ m/s图114(3)下表为该同学的实验结果：Ep(102J)48929786146919592938Ek(102J)504101151200298他发现表中的Ep与Ek之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的你是否同意他的观点？请说明理由(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议【解题关键】解答本题应注意以下三点：(1)小球下落的高度h可以由释放时的钢球球心测到钢球在A点时的球心，也可以是释放时的钢球顶端测到钢球在A点时的顶端(2)空气阻力造成机械能减少，应有EpEk的结果(3)改进建议应从造成误差的原因角度思考【解析】(1)高度变化要比较钢球球心的高度变化(2)毫米刻度尺读数时要估
10、读到毫米下一位，由v代入数据可计算出相应速度(3)从表中数据可知EkEp，若有空气阻力，则应为EkEp，所以不同意他的观点(4)实验中遮光条经过光电门时的速度大于钢球经过A点时的速度，因此由Ekmv2计算得到的Ek偏大，要减小Ep与Ek的差异可考虑将遮光条的速度折算为钢球的速度【答案】(1)B(2)150(149151都算对)150(149151都算对)(3)不同意，因为空气阻力会造成Ek小于Ep，但表中Ek大于Ep(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l，计算Ek时，将v折算成钢球的速度vv2(2014江苏高考T11)小明通过实验验证力的平行四边形定则图115(1)实验记录纸如图115所
11、示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点三个力的大小分别为：F1330 N、F2385 N和F3425 N请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力(2)仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响实验装置如图116甲所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹
12、重复上述过程，再次记录下N的轨迹甲乙图116两次实验记录的轨迹如图116乙所示过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为_(3)根据(2)中的实验，可以得出的实验结果有_(填写选项前的字母)A橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长C两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项【解题关键】解答此题应注意以下三点：(1)拉力F1和F2的方向分别过P1、P2两点，但
13、、并不代表F1和F2(2)由平行四边形定则求出的合力并不一定与F3相等(3)重物重力一定和橡皮筋拉力与水平拉力方向一定时，橡皮筋拉力大小也是一定的【解析】根据力的合成法则及平衡条件解题(1)作出的图示如图所示(2)重物受力情况如图所示，由于重力不变，两次实验时，橡皮筋拉力T的方向相同，故水平拉力F大小相等，即FaFb(3)根据题图乙可知，选项B、D正确，选项A、C错误(4)橡皮筋拉伸不宜过长，选用新橡皮筋等可减小误差【答案】(1)如解析图所示(F合4649 N都算对)(2)FaFb(3)BD(4)橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋(或：拉力不宜过大；选用弹性好的橡皮筋；换用弹性好的弹簧)3(2017江苏高考T10)利用如图117所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系小车的质量为M2000 g，钩码的质量为m100 g，打点计时器的电源为50 Hz的交流电 【导学号：】图117(1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到_(2)挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图118所示，选择某一点为O，依次每隔4个计时点取一个计数点用刻度尺量出相邻计数点间的距离x，记录在纸带上计算打出各计数点时小车的速度v，其中打出计数点“1”时小车的速度v1_m/
