高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件5.ppt

1 第5講本章實(shí)驗 力物體的平衡 第一章 2 一 長度的測量一 實(shí)驗?zāi)康? 理解游標(biāo)卡尺的原理 掌握正確使用刻度尺和游標(biāo)卡尺測量長度的方法 2 用游標(biāo)卡尺測量一段金屬管的長度 內(nèi)徑和外徑 測量一個小量筒的深度 3 二 實(shí)驗原理1 刻度尺刻度尺又稱米尺 常用刻度尺的最小分度為1mm 最小分度以下的數(shù)值要靠目測估讀 毫米刻度尺要估讀到0 1mm 2 游標(biāo)卡尺 1 構(gòu)造 如圖1 5 1 圖1 5 1 4 游標(biāo)卡尺的構(gòu)造如圖1 5 1所示 主要部分是一條主尺和一條可以沿著主尺滑動的游標(biāo)尺 也稱游標(biāo) 利用外測量爪可以測量零件的厚度和管的外徑 利用內(nèi)測量爪可以測量槽的寬度和管的內(nèi)徑 利用深度尺可以測量槽和筒的深度 5 2 原理當(dāng)左 右測量爪并攏時 主尺的零刻度線與游標(biāo)尺的零刻度線重合 移動游標(biāo)尺測量物體的長度時 被測物的長度等于兩零刻線之間的距離 它由兩部分組成 毫米整數(shù)和毫米小數(shù) 毫米小數(shù)等于主尺上和游標(biāo)尺上刻線對齊處相同等分的差值 6 3 準(zhǔn)確度游標(biāo)卡尺的準(zhǔn)確度是由主尺的最小分度和游標(biāo)尺的最小分度的差值決定的 游標(biāo)尺上有10個等分刻度的游標(biāo)卡尺 游標(biāo)尺總刻線的長度為9mm 即每一等分的長度為0 9mm 比主尺的最小分度 1mm 少0 1mm 7 因此 移動游標(biāo)尺時根據(jù)兩組刻線對齊的情況可以準(zhǔn)確讀出0 1mm 即準(zhǔn)確度為0 1mm 類似地 游標(biāo)尺上有20個等分刻度的游標(biāo)卡尺 準(zhǔn)確度為0 05mm 游標(biāo)尺上有50個等分刻度的游標(biāo)卡尺 準(zhǔn)確度為0 02mm 總之 如果游標(biāo)尺的等分刻度為n 則游標(biāo)卡尺的準(zhǔn)確度 8 4 讀數(shù)方法先由游標(biāo)尺上零刻度線跟主尺上的刻度線的對應(yīng)位置讀出毫米整數(shù) 再由跟主尺某刻線對齊的游標(biāo)刻線序數(shù) 即該刻線前的等分?jǐn)?shù) 及準(zhǔn)確度讀出毫米小數(shù) 然后把兩部分讀數(shù)相加 即得被測物體長度的測量值 用公式表示為l l0 n 9 式中l(wèi)是被測物體長度的測量值 l0是主尺的讀數(shù) n是跟主尺某刻線對齊的游標(biāo)刻線的序數(shù) 是準(zhǔn)確度 說明 對游標(biāo)卡尺讀數(shù)時不需估讀到比準(zhǔn)確度更小的數(shù) 如果游標(biāo)上沒有哪一條刻度線與主尺刻度線對齊 則選擇最靠近的一條刻度讀數(shù) 也就是說 游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是其準(zhǔn)確度的整數(shù)倍 10 5 注意事項 游標(biāo)卡尺主尺上所標(biāo)數(shù)值單位為cm 不能誤認(rèn)為mm來讀 讀數(shù)時以mm為單位讀數(shù) 讀出后再按要求轉(zhuǎn)換成其他單位 11 游標(biāo)卡尺不能估讀 在主尺讀數(shù)時一定要讀游標(biāo)零刻度左邊最近的主尺刻度線的值 一定要弄清所用卡尺的準(zhǔn)確度 讀數(shù)時一定要認(rèn)清游標(biāo)尺的第幾條刻度線與主尺上的刻度線對齊 游標(biāo)尺最前邊的零刻度不能讀成第一刻度線 12 二 探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系一 實(shí)驗?zāi)康? 探索彈簧伸長時產(chǎn)生的彈力和彈簧伸長量的定量關(guān)系 2 學(xué)會利用圖象研究兩個物理量之間關(guān)系的方法 13 二 實(shí)驗原理彈簧受到拉力時會伸長 平衡時 彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等 三 實(shí)驗器材輕質(zhì)彈簧 一根 鉤碼 一盒 刻度尺 鐵架臺 重垂線 坐標(biāo)紙 三角板 14 四 實(shí)驗步驟1 按圖1 5 2所示 安裝器材 先測出彈簧豎直懸掛時的長度l0 2 測出并記錄懸掛不同鉤碼時的彈力fn和對應(yīng)的長度ln 并算出伸長量xn ln l0 3 建立f x圖象 描出各組 xn fn 并用平滑的曲線連接起來 4 據(jù)圖探究彈力與伸長量的關(guān)系 圖1 5 2 15 五 注意事項1 實(shí)驗中不要懸掛太多的鉤碼 以免超過彈簧的彈性限度 2 測量彈簧長度時 不要用手拉彈簧 在彈簧自然豎直狀態(tài)時測量 以消除自身重力的影響3 為了減小誤差 要盡量多測幾組數(shù)據(jù) 4 圖象要描畫一條平滑曲線 包括直線 描出的點(diǎn)不一定正好在曲線上 但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同 偏離太大的點(diǎn)應(yīng)舍去 16 三 驗證力的平行四邊形定則一 實(shí)驗?zāi)康尿炞C互成角度的兩個共點(diǎn)力的合成時遵從平行四邊形定則 17 二 實(shí)驗原理此實(shí)驗是要用互成角度的兩個力與一個力產(chǎn)生相同的效果 即 使橡皮條在某一方向伸長一定的長度 看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在實(shí)驗誤差允許范圍內(nèi)相等 如果在實(shí)驗誤差允許范圍內(nèi)相等 就驗證了力的平行四邊形定則 18 三 實(shí)驗器材木板一塊 白紙 圖釘若干 橡皮條一段 細(xì)繩套 兩個 彈簧秤 兩個 三角板 刻度尺 量角器等 四 實(shí)驗步驟1 用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的方木板上 2 用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的a點(diǎn) 用兩條細(xì)繩套結(jié)在橡皮條的另一端 19 3 用兩個彈簧秤分別鉤住兩個細(xì)繩套 互成一定角度地拉橡皮條 使橡皮條伸長 結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置o 如圖1 5 3所示 圖1 5 3 20 4 用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)o的位置和兩個細(xì)繩套的方向 并記錄彈簧秤的讀數(shù) 在白紙上按比例作出兩個彈簧秤的拉力f1和f2的圖示 利用刻度尺和三角板 根據(jù)平行四邊形定則用作圖法求出合力f 5 只用一個彈簧秤 通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置o 記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向 按同樣的比例用刻度尺從o點(diǎn)起作出這個彈簧秤的拉力f 的圖示 21 6 比較f 與用平行四邊形定則求得的合力f 在實(shí)驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等 7 改變兩個分力f1和f2的大小和夾角 再重復(fù)實(shí)驗兩次 比較每次的f與f 是否在實(shí)驗誤差允許的范圍內(nèi)相等 22 五 注意事項1 用彈簧秤測拉力時 應(yīng)使拉力沿彈簧秤的軸線方向 橡皮條 彈簧秤和細(xì)繩套應(yīng)位于與紙面平行的同一平面內(nèi) 2 同一次實(shí)驗中 橡皮條拉長后的結(jié)點(diǎn)位置o必須保持不變 23 3 使用彈簧測力時 拉力適當(dāng)大一些 兩測力計其夾角不宜太小 也不宜太大 以60 100 之間為宜 4 畫力的圖示時應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度 盡量使圖畫的大些 同一次實(shí)驗中標(biāo)度應(yīng)該相同 要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形 求出合力 24 一種游標(biāo)卡尺 它的游標(biāo)尺上有50個小的等分刻度 總長度為49mm 用它測量某物體長度 卡尺示數(shù)如圖1 5 4所示 則該物體的長度是cm 圖1 5 4 25 游標(biāo)尺的讀數(shù) 先從主尺上讀出毫米整數(shù)是41mm 先不要記成4 1cm 此游標(biāo)尺的精確度是0 02mm 又游標(biāo)尺上的第10條刻度線與主尺的刻度線對齊 故毫米小數(shù)是10 0 02mm 0 20mm 或直接根據(jù)游標(biāo)尺上所標(biāo)數(shù)字讀出0 20mm 所以物體的長度是41 20mm 4 120cm 26 游標(biāo)尺上的第19條刻度線與主尺的刻度線對齊 故毫米小數(shù)應(yīng)是主尺的19等分和游標(biāo)尺上的19等分的差值 由此得出毫米小數(shù)是19 0 05mm 0 95mm 或直接根據(jù)游標(biāo)尺上所標(biāo)數(shù)字讀出0 95mm 而且還由此推得毫米整數(shù)為 30 19 mm 11mm 則所測得的長度為11 95mm 圖1 5 5 27 某同學(xué)用如圖1 5 6 a 所示裝置做探究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實(shí)驗 他先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 然后在彈簧下端掛上鉤碼 并逐個增加鉤碼 測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度 所得數(shù)據(jù)列表如下 重力加速度g 9 8m s2 圖1 5 6 28 29 1 根據(jù)所測數(shù)據(jù) 在圖1 5 6 b 坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度線與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線 圖1 5 6 b 30 2 根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷 在n范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律 這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為n m 探究彈力和彈簧伸長關(guān)系 31 1 作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度線與砝碼