《2019届高考物理二轮专题复习专题八物理实验第1讲力学实验与创新课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理二轮专题复习专题八物理实验第1讲力学实验与创新课件.ppt（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题八物理实验专题八物理实验真题剖析真题剖析 析真题析真题 得技法得技法高考题源高考题源考向分析考向分析备考策略备考策略20182018全国全国卷卷T22:T22:探究探究弹簧的簧的弹力和形力和形变量的量的关系关系1.1.通通过对近五年高考命近五年高考命题分析可以看出分析可以看出, ,力学力学主要考主要考查纸带类问题、弹簧簧类问题和以牛和以牛顿第二定律第二定律为基基础的力学的力学创新型新型实验,2017,2017年开年开始始动量守恒定律量守恒定律实验成成为力学必考力学必考实验之一之一; ;电学主要考学主要考查以以测电阻阻( (电表的内阻表的内阻) )为核心核心的的实验、以多用、以多用电表的使用
2、表的使用为核心的核心的实验、以以测电源源电动势和内阻和内阻为核心的核心的实验. .2.20192.2019年复年复习备考考过程中程中, ,仍从两方面引起重仍从两方面引起重视:(1):(1)高考高考实验题命命题仍是仍是“源于教材源于教材, ,不拘不拘泥于教材泥于教材”的理念的理念, ,所以熟悉教材所以熟悉教材实验、抓住、抓住实验灵魂灵魂原理原理, ,是复是复习的重中之重的重中之重;(2);(2)重重视创新型新型实验, ,例如例如设计型、开放型、探型、开放型、探讨型型实验等都有不同程度的等都有不同程度的创新新, ,比如由比如由单纯的求的求加速度加速度转化化为求求动摩擦因数摩擦因数, ,设计多种求重
3、力多种求重力加速度的方法加速度的方法, ,多种方法求多种方法求电阻阻, ,都要引起高都要引起高度重度重视. .T23:T23:等效替代法等效替代法测电阻阻20182018全国全国卷卷T22:T22:组装多用装多用电表表T23:T23:测量木量木块与与木板木板间的的动摩擦摩擦因数因数20182018全国全国卷卷 T22:T22:自由落体运动的规律自由落体运动的规律T23:T23:结合欧姆定律测待测电阻的阻结合欧姆定律测待测电阻的阻值值 20172017全国全国卷卷T22:T22:测匀变速直线运动的加速度测匀变速直线运动的加速度T23:T23:描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线201
4、72017全国全国卷卷T22:T22:研究匀变速直线运动的平均速研究匀变速直线运动的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系度、瞬时速度和加速度之间的关系T23:T23:测量微安表的内阻测量微安表的内阻20172017全国全国卷卷T22:T22:验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则T23:T23:练习使用多用电表练习使用多用电表第第1 1讲力学实验与创新讲力学实验与创新考向一纸带类问题考向一纸带类问题【典典例例1 1】 ( (20182018河河北北邯邯郸郸一一模模) )用用如如图图( (甲甲) )所所示示的的实实验验装装置置验验证证质质量量分分别别为为m m1 1,m,m2 2的的两两物
5、物块块组组成成的的系系统统机机械械能能守守恒恒. .质质量量为为m m2 2的的物物块块在在高高处处由由静静止止开开始始下下落落, ,打打点点计计时时器器在在质质量量为为m m1 1的的物物块块拖拖着着的的纸纸带带上上打打出出一一系系列列的的点点, ,对对纸纸带带上上的的点点迹迹进进行行测测量量, ,即即可可验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律. .图图( (乙乙) )所所示示是是实实验验中中获获取取的的一一条条纸纸带带:0:0是是打打下下的的第第一一个个点点, ,每每相相邻邻两两计计数数点点间间还还有有4 4个个点点( (图图中中未未标标出出),),所所用用电电源源的的频频率率为为50 50
6、 Hz,Hz,计计数数点点间间的的距距离离如如图图( (乙乙) )所所示示. .已已知知m m1 1=100 =100 g,mg,m2 2=200 =200 g,g,取取当当地地重重力力加加速度为速度为9.8 m/s9.8 m/s2 2.(.(结果均保留三位有效数字结果均保留三位有效数字) )(1)(1)打计数点打计数点5 5时物块的速度大小为时物块的速度大小为m/s.m/s.答案答案: :(1)1.64(1)1.64(2)(2)在打计数点在打计数点0 0到到5 5的过程中的过程中, ,系统动能的增量系统动能的增量EEk k= =J;J;系统重力势能系统重力势能的减少量是的减少量是EEp p=
7、 =J.J.答案答案: :(2)0.403(2)0.4030.4040.404规律总结规律总结1.1.打点计时器系列五个实验打点计时器系列五个实验力学实验中用到打点计时器的实验有力学实验中用到打点计时器的实验有5 5个个, ,分别是用打点计时器测速度、探究分别是用打点计时器测速度、探究小车速度随时间变化的规律、探究加速度与力、质量的关系、探究做功与速小车速度随时间变化的规律、探究加速度与力、质量的关系、探究做功与速度变化的关系及验证机械能守恒定律度变化的关系及验证机械能守恒定律. .2.2.纸带数据的处理方法纸带数据的处理方法3.3.平衡摩擦力的两个实验及方法平衡摩擦力的两个实验及方法探究加速
8、度与力、质量的关系及探究做功与速度变化的关系两个实验均需平探究加速度与力、质量的关系及探究做功与速度变化的关系两个实验均需平衡摩擦力衡摩擦力, ,平衡摩擦力的方法是垫高有打点计时器的一端平衡摩擦力的方法是垫高有打点计时器的一端, ,给小车一个初速度给小车一个初速度, ,小车能匀速下滑小车能匀速下滑. .4.4.三个关键点三个关键点(1)(1)区分计时点和计数点区分计时点和计数点: :计时点是指打点计时器在纸带上打下的点计时点是指打点计时器在纸带上打下的点. .计数点计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点是指测量和计算时在纸带上所选取的点. .要注意要注意“每五个点取一个计数点每五个点取一个计
9、数点”与与“每隔四个点取一个计数点每隔四个点取一个计数点”的取点方法是一样的的取点方法是一样的. .(2)(2)涉及打点计时器的实验均是先接通电源涉及打点计时器的实验均是先接通电源. .打点稳定后打点稳定后, ,再释放纸带再释放纸带. .(3)(3)实验数据处理可借助图像实验数据处理可借助图像, ,充分利用图像斜率、截距等的物理意义充分利用图像斜率、截距等的物理意义. .【预预测测练练1 1】 某某同同学学在在做做研研究究匀匀变变速速直直线线运运动动实实验验时时, ,获获取取了了一一条条纸纸带带的的一一部部分分,0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7是是计计数数点点,
10、,每每相相邻邻两两计计数数点点间间还还有有4 4个个点点( (图图中中未未标标出出),),计计数数点点间间的的距距离离如如图图所所示示. .由由于于粗粗心心, ,该该同同学学忘忘了了测测量量3,43,4两两个个计计数数点点之之间间的距离的距离. .求求: :(1)(1)其中其中6 6号计数点的瞬时速度的大小号计数点的瞬时速度的大小v v6 6= =m/s.(m/s.(保留三位有效数字保留三位有效数字) )(2)(2)利用逐差法处理数据利用逐差法处理数据, ,计算出滑块的加速度计算出滑块的加速度a=a=m/sm/s2 2.(.(保留三位有效保留三位有效数字数字).).(3)(3)计数点计数点3,
11、43,4之间的距离是之间的距离是x x4 4= =m.(m.(保留三位有效数字保留三位有效数字) )答案答案: :(1)0.413(1)0.413(2)0.496 (3)2.88(2.87(2)0.496 (3)2.88(2.872.89)102.89)10-2-2【预测练预测练2 2】 ( (20182018广东汕头一模广东汕头一模) )某同学用如图某同学用如图1 1所示的实验装置研究小所示的实验装置研究小车在斜面上的运动车在斜面上的运动. .(1)(1)用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接, ,调节斜面的倾角调节斜面的倾角,使小车沿斜使小车沿斜面向下做匀速直
12、线运动面向下做匀速直线运动, ,用天平测出沙和沙桶的总质量用天平测出沙和沙桶的总质量m;m;(2)(2)保持斜面倾角保持斜面倾角不变不变, ,取下沙和沙桶取下沙和沙桶, ,接通电源接通电源, ,在靠近打点计时器处重新在靠近打点计时器处重新释放小车释放小车. .(3)(3)图图2 2是该同学实验中打出的一条纸带的一部分是该同学实验中打出的一条纸带的一部分, ,打点计时器电源的频率为打点计时器电源的频率为50 Hz,50 Hz,相邻两计数点间还有相邻两计数点间还有4 4个点未画出个点未画出. .设图设图2 2中自左到右的六组数据依次表示为中自左到右的六组数据依次表示为x x1 1,x,x2 2,x
13、,x3 3,由于这些数据满足关系由于这些数据满足关系式式, ,可以判断小车沿斜面向下做可以判断小车沿斜面向下做运动运动. .若测得沙和沙桶的总若测得沙和沙桶的总质量为质量为310 g,310 g,则小车的质量为则小车的质量为kg(kg(结果保留三位有效数字结果保留三位有效数字, ,重力加速度重力加速度取取9.8 m/s9.8 m/s2 2).).答案答案: :(3)x(3)x2 2-x-x1 1=x=x3 3-x-x2 2=x=x4 4-x-x3 3=x=x5 5-x-x4 4=x=x6 6-x-x5 5 匀加速直线匀加速直线1.53 1.53 (4)(4)在上述实验中在上述实验中, ,以下说
14、法正确的是以下说法正确的是.(.(填正确答案标号填正确答案标号) )A.A.小车的质量应远大于沙和沙桶的质量小车的质量应远大于沙和沙桶的质量B.B.连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行C.C.打点计时器的电源应选取打点计时器的电源应选取220 V220 V交流电交流电D.D.实验过程需用秒表计时实验过程需用秒表计时解解析析: :(4)(4)依依据据实实验验原原理理, ,本本实实验验不不需需要要小小车车的的质质量量应应远远大大于于沙沙和和沙沙桶桶的的质质量量, ,故故A A错错误误; ;实实验验时时连连接接小小车车、沙沙和和沙沙桶桶的的细细绳绳与与斜斜
15、面面应应保保持持平平行行, ,故故B B正正确确; ;电电火火花花打打点点计计时时器器的的电电源源应应选选取取220 220 V V交交流流电电, ,故故C C正正确确; ;实实验验过过程程中中打打点点计计时时器器能算出时间能算出时间, ,不需用秒表计时不需用秒表计时, ,故故D D错误错误. .答案答案: :(4)BC(4)BC考向二弹簧类问题考向二弹簧类问题【典例典例2 2】 ( (20182018广东揭阳一模广东揭阳一模) )用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能. .将将弹簧放置在水平气垫导轨上弹簧放置在水平气垫导轨上, ,左端固定左端固定, ,右端在右端
16、在O O点点; ;在在O O点右侧的点右侧的B,CB,C位置各安装位置各安装一个光电门一个光电门, ,计时器计时器( (图中未画出图中未画出) )与两个光电门相连与两个光电门相连. .先用米尺测得先用米尺测得B,CB,C两点间两点间距离距离s,s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,A,静止释放静止释放, ,计时器显示遮光计时器显示遮光片从片从B B到到C C所用的时间所用的时间t,t,用米尺测量用米尺测量A,OA,O之间的距离之间的距离x.x.(1)(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是v=v= . .(2)(2
17、)为求出弹簧的弹性势能为求出弹簧的弹性势能, ,还需要测量还需要测量.(.(填字母序号填字母序号) )A.A.弹簧原长弹簧原长B.B.当地重力加速度当地重力加速度C.C.滑块滑块( (含遮光片含遮光片) )的质量的质量(3)(3)若气垫导轨左端比右端略高若气垫导轨左端比右端略高, ,弹性势能的测量值与真实值比较将弹性势能的测量值与真实值比较将( (填填字母序号字母序号).).A.A.偏大偏大B.B.偏小偏小C.C.相等相等审题突破审题突破(2)(2)弹簧的弹性势能等于物体增加的动能弹簧的弹性势能等于物体增加的动能, ,故应求解物体的动能故应求解物体的动能, ,根据动能表根据动能表达式可知达式可
18、知, ,应测量滑块的质量应测量滑块的质量, ,故选故选C.C.(3)(3)若气垫导轨左端比右端略高若气垫导轨左端比右端略高, ,导致通过两光电门的时间将减小导致通过两光电门的时间将减小, ,那么测得那么测得速度偏大速度偏大, ,因此弹性势能的测量值也偏大因此弹性势能的测量值也偏大, ,故选故选A.A.答案答案: :(1)(1) (2)C(2)C(3)A(3)A规律总结规律总结与弹簧、橡皮条有关实验的基本思路与弹簧、橡皮条有关实验的基本思路在力学实验中用到弹簧或橡皮条的实验有探究弹力与弹簧伸长量的关系、验在力学实验中用到弹簧或橡皮条的实验有探究弹力与弹簧伸长量的关系、验证力的平行四边形定则、探究
19、动能定理证力的平行四边形定则、探究动能定理. .1.1.探究弹力和弹簧伸长量的关系探究弹力和弹簧伸长量的关系(1)(1)实验原理实验原理要测出每次悬挂重物的重力大小要测出每次悬挂重物的重力大小G G和弹簧伸长的长度和弹簧伸长的长度x,x,建立建立G G- -x x坐标系坐标系, ,描点描点作图探究作图探究. .(2)(2)操作关键操作关键实验中不能挂过多的钩码实验中不能挂过多的钩码, ,使弹簧不超过弹性限度使弹簧不超过弹性限度. .作图像时作图像时, ,不要连成不要连成“折线折线”, ,而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在而应尽量让坐标点落在直线上或均匀分布在直线的两侧直线的两侧. .2.2
20、.验证力的平行四边形定则验证力的平行四边形定则(1)(1)实验原理实验原理使一个力的作用效果跟两个力的共同作用效果相同使一个力的作用效果跟两个力的共同作用效果相同. .(2)(2)操作关键操作关键每次拉伸结点位置每次拉伸结点位置O O必须保持不变必须保持不变. .记下每次各力的大小和方向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画力的图示时应选择适当的标度. .3.3.有关数据处理的三点提醒有关数据处理的三点提醒(1)(1)刻度尺及弹簧测力计的读数刻度尺及弹簧测力计的读数以以1 mm1 mm为分度值的刻度尺为分度值的刻度尺, ,要估读到要估读到1 mm1 mm的十分位的十分位.
21、 .弹簧测力计读数时要先看量程和分度值弹簧测力计读数时要先看量程和分度值, ,再根据指针所指的位置读出所测再根据指针所指的位置读出所测力的大小力的大小. .如分度值为如分度值为0.1 N,0.1 N,则要估读则要估读, ,即有两位小数即有两位小数, ,如分度值为如分度值为0.2 N,0.2 N,则则小数点后只能有一位小数小数点后只能有一位小数. .(2)F-x(2)F-x和和F-lF-l图像的特点图像的特点F-xF-x为一条过原点的直线为一条过原点的直线, ,而而F-lF-l为一条不过原点的倾斜直线为一条不过原点的倾斜直线. .F-xF-x图线和图线和F-lF-l图线的斜率均表示弹簧图线的斜率
22、均表示弹簧( (或橡皮筋或橡皮筋) )的劲度系数的劲度系数. .F-lF-l图线在图线在l l轴的截距表示弹簧轴的截距表示弹簧( (或橡皮筋或橡皮筋) )的原长的原长. .F-xF-x和和F F- -l l图线发生弯曲的原因是弹簧图线发生弯曲的原因是弹簧( (或橡皮筋或橡皮筋) )超出了弹性限度超出了弹性限度. .(3)(3)在验证力的平行四边形定则的实验中在验证力的平行四边形定则的实验中, ,利用平行四边形定则求得的合力与利用平行四边形定则求得的合力与测得的合力一般不完全重合测得的合力一般不完全重合. .【预测练预测练3 3】 小鲁为研究物体所受空气阻力与物体运动速度的关系小鲁为研究物体所受
23、空气阻力与物体运动速度的关系, ,小鲁约爸小鲁约爸爸在一个无风的周末开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上爸在一个无风的周末开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上. .小鲁打开汽小鲁打开汽车天窗车天窗, ,将如图将如图( (甲甲) )所示装置固定在汽车车顶所示装置固定在汽车车顶. .爸爸爸爸依依次次以以5 5 m/s,10 m/s,10 m/s,15 m/s,15 m/s,20 m/s,20 m/sm/s的的不不同同速速度度在在平平直直公公路路上上各各匀匀速速行行驶驶一段距离一段距离, ,小鲁依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下小鲁依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在
24、下 表中表中. .汽汽车速度速度v/(msv/(ms-1-1) )5 5101015152020弹簧簧测力力计示数示数F/NF/N0.200.200.820.823.303.30(1)(1)如图如图( (乙乙) )所示所示, ,为小鲁同学在车速稳定在为小鲁同学在车速稳定在15 m/s15 m/s时用手机拍下的测力计照时用手机拍下的测力计照片片, ,此时测力计示数为此时测力计示数为N.N.(2)(2)实验装置中用小车而不是木块实验装置中用小车而不是木块, ,并将其放在表面平滑的木板上并将其放在表面平滑的木板上, ,目的是为了目的是为了减小减小对实验结果的影响对实验结果的影响. .解析解析: :(
25、1)(1)根据图根据图( (乙乙) )可知可知, ,此时测力计的示数为此时测力计的示数为 1.80 N;1.80 N;(2)(2)由实验原理可知由实验原理可知, ,研究风速大小与弹簧测力计示数大小关系研究风速大小与弹簧测力计示数大小关系, ,因此要减因此要减小其他阻力的影响小其他阻力的影响, ,比如比如: :木板对其的摩擦力木板对其的摩擦力; ;答案答案: :(1)1.80(1)1.80(2)(2)摩擦力摩擦力(3)(3)分析上表中的实验数据分析上表中的实验数据, ,则当弹簧测力计的读数稳定在则当弹簧测力计的读数稳定在2.40 N2.40 N时时, ,车速为车速为m/s.(m/s.(计算结果保
26、留计算结果保留2 2位有效数字位有效数字) )答案答案: :(3)17(3)17【预测练预测练4 4】 ( (20182018湖南衡阳二模湖南衡阳二模) )现提供了如图现提供了如图( (甲甲) )所示的实验器材所示的实验器材, ,来探来探究究“合外力做的功与物体速度变化的关系合外力做的功与物体速度变化的关系”的实验的实验, ,由图可知由图可知: :(1)(1)平衡摩擦力时平衡摩擦力时, ,小车是否挂纸带小车是否挂纸带( (填填“是是”或或“否否”););(2)(2)在某次实验中在某次实验中, ,得到如图得到如图( (乙乙) )所示的一条纸带所示的一条纸带, ,在在A,B,CA,B,C三个计数点
27、中应该三个计数点中应该选用选用( (选填选填“A A”“B B”或或“C C”) )点的速度才符合实验要求点的速度才符合实验要求; ;(3)(3)某某同同学学采采用用如如图图( (甲甲) )所所示示的的装装置置来来做做实实验验, ,先先使使小小车车不不连连接接橡橡皮皮筋筋, ,发发现现小小车在木板上加速下滑车在木板上加速下滑. .那么那么, ,在橡皮筋弹力的作用下在橡皮筋弹力的作用下, ,合外力对小车所做的功合外力对小车所做的功( (选填选填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”) )橡皮筋弹力所做的功橡皮筋弹力所做的功. .解析解析: :(1)(1)小车运动时小车运动时, ,受到木板的阻力
28、以及纸带与打点计时器间的摩擦阻力受到木板的阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦阻力, ,所以平衡摩擦力时所以平衡摩擦力时, ,小车需要挂纸带小车需要挂纸带. .(2)(2)橡皮筋恢复原长后橡皮筋恢复原长后, ,小车做匀速直线运动小车做匀速直线运动, ,所以选用所以选用C C点的速度才符合实验点的速度才符合实验要求要求. .(3)(3)小车不连接橡皮筋小车不连接橡皮筋, ,发现小车在木板上加速下滑发现小车在木板上加速下滑, ,可知木板倾斜可知木板倾斜. .平衡摩擦平衡摩擦力过了力过了, ,重力沿斜面向下的分力大于摩擦力重力沿斜面向下的分力大于摩擦力, ,在橡皮筋弹力的作用下在橡皮筋弹力的作用下, ,
29、合外力合外力对小车所做的功大于橡皮筋弹力做功对小车所做的功大于橡皮筋弹力做功. .答案答案: :(1)(1)是是(2)C(2)C(3)(3)大于大于考向三力学创新实验考向三力学创新实验【典典例例3 3】 ( (20182018全全国国卷卷,23,23) )某某同同学学用用图图(a)(a)所所示示的的装装置置测测量量木木块块与与木木板板之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数. .跨跨过过光光滑滑定定滑滑轮轮的的细细线线两两端端分分别别与与木木块块和和弹弹簧簧秤秤相相连连, ,滑滑轮轮和和木木块块间间的的细细线线保保持持水水平平, ,在在木木块块上上方方放放置置砝砝码码. .缓缓慢慢向向左左拉拉动动水水
30、平平放放置置的的木木板板, ,当当木木块块和和砝砝码码相相对对桌桌面面静静止止且且木木板板仍仍在在继继续续滑滑动动时时, ,弹弹簧簧秤秤的的示示数数即即为为木木块块受受到到的的滑滑动动摩摩擦擦力力的的大大小小. .某某次次实实验验所所得得数数据据在在下下表表中中给给出出, ,其其中中f f4 4的的值值可可从从图图(b)(b)中弹簧秤的示数读出中弹簧秤的示数读出. .砝砝码的的质量量m/kgm/kg0.050.050.100.100.150.150.200.200.250.25滑滑动摩擦摩擦力力f/Nf/N2.152.152.362.362.552.55f f4 42.932.93回答下列问题
31、回答下列问题: :(1)f(1)f4 4= =N;N;(2)(2)在图在图(c)(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f-mf-m图线图线; ;解析解析: :(1)(1)由图由图(b)(b)可读出弹簧秤的示数可读出弹簧秤的示数f f4 4=2.75 N.=2.75 N.(2)(2)根据表中数据描点根据表中数据描点, ,拟合一条直线拟合一条直线, ,使尽可能多的点落在直线上使尽可能多的点落在直线上, ,不在不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧直线上的点大致均匀分布在直线两侧. .答案答案: :(1)2.75(1)2.75(2)(2)如图所示如图所示(3)f(3
32、)f与与m m、木块质量、木块质量M M、木板与木块之间的动摩擦因数、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度大小及重力加速度大小g g之间的关系式之间的关系式f=f=,f-m,f-m图线图线( (直线直线) )的斜率的表达式为的斜率的表达式为k=k=; ;(4)(4)取取g=9.80 m/sg=9.80 m/s2 2, ,由绘出的由绘出的f-mf-m图线求得图线求得=.(.(保留保留2 2位有效数字位有效数字) )解析解析: :(3)(3)摩擦力表达式摩擦力表达式f=(M+m)g=gf=(M+m)g=gm+Mg,m+Mg,其斜率其斜率k=g.k=g.答案答案: :(3)(M+m)g(3)(M+
33、m)ggg(4)0.40(4)0.40规律总结规律总结1.1.创新性实验仪器创新性实验仪器(1)(1)光电计时器光电计时器: :比较精确的测量物体运动的瞬时速度比较精确的测量物体运动的瞬时速度, ,取代传统实验中的纸带法取代传统实验中的纸带法. .(2)(2)气垫导轨气垫导轨: :可以减少接触面的摩擦阻力可以减少接触面的摩擦阻力, ,取代传统实验中利用倾斜长木板平衡取代传统实验中利用倾斜长木板平衡摩擦力的方法摩擦力的方法, ,不需要再平衡摩擦力不需要再平衡摩擦力. .(3)(3)力传感器力传感器: :精确的测力工具精确的测力工具, ,取代弹簧测力计的使用取代弹簧测力计的使用, ,可以详细的描述
34、力的变化可以详细的描述力的变化情况情况, ,消除误差消除误差. .2.2.实验器材的改进实验器材的改进(1)(1)“研究加速度和力、质量的关系研究加速度和力、质量的关系”的实验中的实验中, ,可以用气垫导轨来代替长木板可以用气垫导轨来代替长木板, ,这样不用再平衡摩擦力了这样不用再平衡摩擦力了, ,小车的合外力可以通过力的传感器来得到小车的合外力可以通过力的传感器来得到. .(2)(2)“探究功与速度变化的关系探究功与速度变化的关系”的实验中的实验中, ,可以利用光电门来进行速度的测量可以利用光电门来进行速度的测量, ,为了克服摩擦力的影响为了克服摩擦力的影响, ,可以使用气垫导轨取代长木板可
35、以使用气垫导轨取代长木板. .(3)(3)“验证机械能守恒定律验证机械能守恒定律”的实验中的实验中, ,可以利用光电计时器比较精确的测量物体可以利用光电计时器比较精确的测量物体运动的瞬时速度运动的瞬时速度, ,取代传统实验中的纸带法取代传统实验中的纸带法. .3.3.实验情景的创新实验情景的创新(1)(1)分析实验情景分析实验情景, ,挖掘对应的力学模型挖掘对应的力学模型, ,提取对应的物理规律提取对应的物理规律, ,明确实验理论和实明确实验理论和实验目的验目的. .(2)(2)理清实验步骤理清实验步骤, ,尤其是影响到实验结论的关键环节尤其是影响到实验结论的关键环节, ,记录数据记录数据,
36、,建立图像建立图像, ,注意注意横纵坐标的选取横纵坐标的选取. .(3)(3)根据得到的图像根据得到的图像, ,分析图像的截距和斜率的物理含义分析图像的截距和斜率的物理含义, ,结合物体的运动情况和结合物体的运动情况和受力情况进行数据处理受力情况进行数据处理, ,得出结论得出结论. .【预测练预测练5 5】 某同学设计了如图所示的装置去验证小球摆动过程中的机械能守某同学设计了如图所示的装置去验证小球摆动过程中的机械能守恒恒, ,实验中小球到达实验中小球到达B B点时恰好与桌面接触但没有弹力点时恰好与桌面接触但没有弹力,D,D处的箭头处放一锋利的处的箭头处放一锋利的刀片刀片, ,细线到达竖直位置
37、时被割断细线到达竖直位置时被割断, ,小球做平抛运动落到地面小球做平抛运动落到地面,P,P是一刻度尺是一刻度尺. .该该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A A位置到桌面的高度位置到桌面的高度h,h,桌面到地面的高桌面到地面的高度度H H及平抛运动的水平位移及平抛运动的水平位移L L即可即可. .解析解析: :(1)(1)球做平抛运动球做平抛运动, ,根据水平方向匀速直线与竖直方向自由落体根据水平方向匀速直线与竖直方向自由落体, ,对于对于竖直方向的高度是球下边沿离开桌面竖直方向的高度是球下边沿离开桌面, ,到下落到地面到下落到地面, ,因此测量因此测量A A
38、位置到桌面位置到桌面的高度的高度h h应从球下边沿开始测量应从球下边沿开始测量; ;答案答案: :(1)(1)球的下边沿球的下边沿(1)(1)测量测量A A位置到桌面的高度位置到桌面的高度h h应从应从开始测量开始测量( (填填“球的下边沿球的下边沿”或或“球心球心”).).(2)(2)实验中改变实验中改变h h多测几次多测几次h h和和L L的数值利用作图像的方法去验证的数值利用作图像的方法去验证. .该同学取纵该同学取纵轴表示轴表示L,L,则横轴应表示则横轴应表示 . .(3)(3)若所作图像的斜率为若所作图像的斜率为k,k,则满足则满足关系即可证明小球下摆过程中机关系即可证明小球下摆过程
39、中机械能守恒械能守恒. .解析解析: :(3)(3)若所作图像的斜率为若所作图像的斜率为k,k,根据第根据第(2)(2)问问, ,则满足则满足k=2 ,k=2 ,即可证明下摆过程中机械能守恒即可证明下摆过程中机械能守恒. .答案答案: :(3)k=2(3)k=2【预预测测练练6 6】 ( (20182018湖湖南南六六校校联联考考) )某某实实验验小小组组利利用用如如图图所所示示的的装装置置进进行行实实验验, ,钩钩码码A A和和B(B(均均可可视视为为质质点点) )分分别别系系在在一一条条跨跨过过轻轻质质定定滑滑轮轮的的软软绳绳两两端端, ,在在A A的的上上面面套套一一个个比比它它大大一一
40、点点的的环环形形金金属属块块C(C(也也可可视视为为质质点点) )在在距距地地面面为为h h处处有有一一宽宽度度略略大大于于B B的的狭狭缝缝, ,钩钩码码B B能能通通过过狭狭缝缝, ,在在狭狭缝缝上上放放有有一一个个外外径径略略大大于于缝缝宽宽的的环环形形金金属属块块D(D(也也可可视视为为质质点点),B),B与与D D碰碰撞撞后后粘粘在在一一起起, ,摩摩擦擦忽忽略略不不计计. .开开始始时时B B距距离离狭狭缝缝的的高高度度为为h h1 1, ,放放手手后后,A,B,C,A,B,C从从静静止止开开始始运运动动,A,B,C,D,A,B,C,D的的质质量相等量相等.(B,D.(B,D碰撞过程时间很短碰撞过程时间很短, ,忽略不计忽略不计) )(1)(1)利用计时仪器测得钩码利用计时仪器测得钩码B B通过狭缝后上升通过狭缝后上升h h2 2用时用时t t1 1, ,则钩码则钩码B B碰撞后瞬间的速碰撞后瞬间的速度为度为( (用题中字母表示用题中字母表示););(2)(2)若通过此装置验证机械能守恒定律若通过此装置验证机械能守恒定律, ,当地重力加速度为当地重力加速度为g,g,若碰前系统的机若碰前系统的机械能守恒械能守恒, ,则需满足的等式为则需满足的等式为( (用题中字母表示用题中字母表示).).
