高一物理实验目录实验一:用打点计时器测速度实验二:研究小车速度随时间的变化规律实验三:用打点计时器测自由落体加速度实验四:研究弹簧弹力和伸长量的关系实验五:验证力的平行四边形定则实验六:探究加速度与质量和力的关系实验七:探究作用力和反作用力的关系用打点计时器测速度一、 实验目的1.练习使用电磁打点计时器2.运用打上点的纸带研究物体的运动状况3.学会测量平均速度和瞬时速度二、实验器材电时打点计时器,纸带,刻度尺,导线,电源三、实验环节(1)把打点计时器固定在桌子上,将纸带穿过限位孔,复写纸套在定位轴上,并压在纸带上2)将打点计时器的两个接线柱分别与交流电源相连 (电磁打点计时器接交流电源4~6 V)(3)打开电源开关,按实验需要使纸带运动,在纸带上打出一系列的点4)取下纸带,根据具体状况选出计数点,按实验规定进行测量计算5)整顿实验器材四、 打点计时器使用要点及注意事项(1)打点计时器使用的是低压交流电源,它的工作电压为4V—6V,频率为50Hz,如果电压过高会烧毁计时器线圈,如果电压过低,会浮现不打点或打点不清的状况至于交流电的频率,国内工农生产和生活用的交流电,频率都是50Hz,周期是0.02S,比较稳定,一般都满足规定。
2)为使打点的频率比较稳定,规定打点计时器的振动片的固有频率也是50Hz,使之发生共振现象,振动片的长度可在一定范畴调节,通过变化振动片的长度来调节它的固有频率3)实验前要检查打点的清晰状况,必要时应调节振针的高度,振针过高时打不上点,过低时会打出短线,还会对纸带产生过大的阻力;振动片和振针要固定好,不能让它松动,否则会浮现漏点或双点4)所用纸带要平整,如果纸带不平整,也许浮现点迹不清,漏点或点间距离不准(在纸带有褶皱时两点间间隔和展平后两点间间隔不等)等现象,一般来说使用的是专用纸带,比较平整,个别有褶皱的纸带不要用或熨平后再用复写纸应安装在纸带的上面,专用复写纸只有一面有复印油墨的一面应朝下和纸带接触5)在打点计时器系列实验中,纸带与打点计时器之间的摩擦是引起实验误差的重要因素之一,因此在实验前一方面要放正打点计时器的位置,使纸带在移动过程中不与限位孔的侧壁相碰6)在使用打点计时器时,应先接通电源,待打点计时器工作稳定期,再放开纸带;打点计时器属于间歇性工作仪器,每打完一条纸带,应及时切断电源,并将定位轴上的复写纸片换个位置,以保证打点清晰7)选择记时点时,不一定从运动开始打下的第一种点算起,往往要排除初段密。
在数据的解决,往往为了计算的以便会采用计算点而不是计时点t/sv探究小车速度随时间变化的规律 实验目的:1.根据有关实验器材,设计实验并纯熟操作 2.会运用已学知识解决纸带,求各点瞬时速度 3.会用表格法解决数据,并合理猜想 4.巧用v—t图象解决数据,观测规律实验规定: 1.初步学习根据实验规定设计实验,完毕某种规律的探究措施2.初步学会根据实验数据进行猜想探究、发现规律的探究措施3.结识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象呈现规律,验证规律4.通过实验探究过程,进一步纯熟打点计时器的应用,体验瞬时速度的求解措施实验器材:电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等实验环节:1、把打点计时器固定在实验桌上(不许松动),(是电磁式还是电火花式)连接电源(通电检查)2、把纸带穿过限位孔,复写纸压在纸带上(纸带在下复写纸在上!试拉检查!)3、先通电等待1~2s,后拖动或释放物体(先通电后拉动!控制快慢!)4、先切断电源,后取下纸带(先断电后取带!)5、再取2~3条纸带,反复2~4步2~3次.6、选用纸带(点迹清晰?漏点拖点?),测量点编号(注意先后!写下序号!),数点计时(点数不等于间隔数!)。
7、用刻度尺测量距离(最小分度?有效数字?),记录数据(忠实地记录原始数据!),保存纸带(不能丢失!)8、整顿实验器材(不要忘掉!)实验数据解决措施:1、 纸带的选用:0123△x0△x1△x2△x32、 采集数据的措施:小车在几种时刻的瞬时速度位置编号0123456789时间t/s00.10.20.30.40.50.60.70.80.93、在坐标纸上画出小车运动的速度时间图像用电磁打点计时器测量自由落体的重力加速度目的:测定自由落体的重力加速度仪器:方座支架,电磁打点计时器,直尺,重锤,夹子,学生电源环节:1.将方座支架放于水平桌的边沿,打点计时器固定于支架的下端并位于竖直平面内支架底座上放一重物以保持支架的稳定打点纸带上端穿过计时器的限位孔,并用夹子固定起来,下端通过夹子悬挂一重锤,2.接上电源,闭合开关待打点计时器工作稳定后,放开上面的夹子让重锤带着纸带自由下落这时计时器在纸带上打下了一系列点反复实验,可得几条打点纸带3.在纸带上选用5-6个点,分别求出打点计时器在打这几种点时,重锤下落的速度及相应的时刻,把乘出的成果在坐标纸上以t为横坐标,以v为纵坐标,画出各点再根据这些点画直线,直线的斜率即为运用该纸带测出的重力加速度的值。
然后运用此外几条纸带分别求出重力加速度的值,最后求出这些重力加速度值的平均值,即为该地区的重力加速度值探究弹力和弹簧伸长量的关系一、实验目的1.探究弹力和弹簧伸长量的关系.2.学会运用图象法解决实验数据,探究物理规律.二、实验原理1.如图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.图12.用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x,建立直角坐标 系,以纵坐标表达弹力大小F,以横坐标表达弹簧的伸长量x,在 坐标系中描出实验所测得的各组(x、F)相应的点,用平滑的曲线连接起j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、实验环节1.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.2.如图2所示,在弹簧下端挂质量为m1的钩码,测出此时弹簧的长度l1,记录m1和l1,填入自己设计的表格中.3.变化所挂钩码的质量,测出相应的弹簧长度,记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5,并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5.钩码个数长度伸长量x钩码质量m弹力F0l0=1l1=x1=l1-l0m1=F1=2l2=x2=l2-l0m2=F2=3l3=x3=l3-l0m3=F3=⋮⋮⋮⋮⋮五、数据解决1.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.2.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数.一方面尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.3.得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系,解释函数体现式中常数的物理意义.六、误差分析1.本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小的不稳定导致的,因此,使弹簧的悬挂端固定,另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力,可以提高实验的精确度.2.弹簧长度的测量是本实验的重要误差来源,因此,应尽量精确地测量弹簧的长度.3.在F-x图象上描点、作图不精确.七、注意事项1.每次增减钩码测量有关长度时,均需保证弹簧及钩码不上下振动而处在静止状态,否则,弹簧弹力将也许与钩码重力不相等.2.弹簧下端增长钩码时,注意不要超过弹簧的限度.3.测量有关长度时,应区别弹簧原长l0、实际总长l及伸长量x三者之间的不同,明确三者之间的关系.4.建立平面直角坐标系时,两轴上单位长度所代表的量值要合适,不可过大,也不可过小.5.描线的原则是,尽量使各点落在描出的线上,少数点分布于线两侧,描出的线不应是折线,而应是平滑的曲线.6.记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的相应关系及单位.验证力的平行四边形定则一、实验目的验证力的平行四边形定则.二、实验原理一种力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点,因此力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′的大小和方向与否都相似,若相似,则阐明互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则.三、实验器材方木板,白纸,弹簧测力计(两只),橡皮条,细绳套(两个),三角板,刻度尺,图钉(几种),细芯铅笔.四、实验环节1.用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.2.用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.3. 用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O,如图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.图14.只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.5.变化两弹簧测力计拉力的大小和方向,再重做两次实验.五、数据解决1.用铅笔和刻度尺从结点O沿两细绳套方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力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.2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧测力计时的拉力F′的图示.3.比较F与F′与否完全重叠或几乎完全重叠,从而验证平行四边形定则.六、误差分析1.读数误差减小读数误差的措施:选择相似的弹簧测力计并调节好零刻度;弹簧测力计数据在容许的状况下,尽量大某些,读数时眼睛一定要正视,要按有效数字对的读数和记录.2.作图误差减小作图误差的措施:作图时要画准结点O的位置和两个测力计的方向.两个分力F1、F2间的夹角越大,用平行四边形定则作出的合力F的误差ΔF就越大,因此实验时不要把F1、F2间的夹角获得太大;作图比例要恰当.七、注意事项1.在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点O位置一定要相似.2.用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不适宜太大也不适宜太小,在60°~90°之间为宜.3.读数时应注意使弹簧测力计与木板平行,并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上,避免弹簧测力计的外壳和弹簧测力计的限位孔之间有摩擦.读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度,在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下,拉力的数值尽量大些.4.细绳套应合适长某些,便于拟定力的方向.不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一种点,去掉细绳套后,再将所标点与O点连接,即可拟定力的方向.5.在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相似,并且要恰当选用标度,使所作力的图示稍大某些.记忆口诀结点位置O拟定,两绳。