高中物理必修1實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)

1、 必修一實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí) 本學(xué)期我們學(xué)習(xí)了研究勻變速直線運(yùn)動、探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系、驗(yàn)證力的平行四邊形定則、探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系四個實(shí)驗(yàn)。我們要掌握這四個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材的使用、實(shí)驗(yàn)原理的理解和實(shí)驗(yàn)方法的遷移運(yùn)用。實(shí)驗(yàn)一：探究勻變速直線運(yùn)動必會內(nèi)容：1打點(diǎn)計時器:計時儀器，電源頻率50Hz,每隔0.02 s打一次點(diǎn)2打點(diǎn)計時器的工作條件(1)電磁打點(diǎn)計時器：6 V以下交流電源(2)電火花計時器：220 V交流電源3紙袋的處理：（1）判斷物體運(yùn)動情況a.如果則物體做勻速直線運(yùn)動b.如果(常數(shù))，則物體做勻變速直線運(yùn)動（2）求加速度a.“逐差法”求加速度，即,然后取平均值，即，這樣使所給數(shù)據(jù)全

2、部得到利用，以提高準(zhǔn)確性b.“圖象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多個點(diǎn)的速度，畫出vt圖，直線的斜率即為加速度(3) “平均速度法”求速度利用勻變速運(yùn)動中點(diǎn)時刻的瞬時速度等于該段的平均速度，即，如圖所示4. 釋放小車前，應(yīng)使小車停在靠近打點(diǎn)計時器的位置。應(yīng)先接通電源，后釋放小車。在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動，防止鉤碼落地或小車與滑輪碰撞實(shí)驗(yàn)后先斷開電源，后取下紙帶。5. 在坐標(biāo)紙上，縱、橫軸選取合適的單位，仔細(xì)描點(diǎn)連線，不能連成折線，應(yīng)作一條直線，讓各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)例：在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：打

3、點(diǎn)計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙、彈簧測力計其中在本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是_(2)如圖所示，是某同學(xué)由打點(diǎn)計時器得到的表示小車運(yùn)動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出，打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的時間間隔T0.02 s，其中s17.05 cm、s27.68 cm、s38.33 cm、s48.95 cm、s59.61 cm、s610.26 cm.下表列出了打點(diǎn)計時器打下B、C、F時小車的瞬時速度，請在表中填入打點(diǎn)計時器打下D、E兩點(diǎn)時小車的瞬時速度.位置BCDEF速度/(ms1)0.7370.8010.994(3)以A點(diǎn)為計時起點(diǎn)，在

4、圖坐標(biāo)圖中畫出小車的速度時間關(guān)系圖線(4) 根據(jù)你畫出的小車的速度時間關(guān)系圖線計算出的小車的加速度a_ m/s2.解析(1)本實(shí)驗(yàn)中不需要測量力的大小，因此不需要的器材是彈簧測力計(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度知：vD0.864 m/s同理可得vE0.928 m/s.(3)小車的速度時間關(guān)系圖線如圖所示(4)在vt圖象中，圖線的斜率表示加速度的大小，則a(0.640.01)m/s2.答案(1)彈簧測力計(2)0.8640.928(3)見解析圖(4)(0.640.01)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新：一小球在桌面上做勻加速直線運(yùn)動，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球運(yùn)動

5、過程中在每次曝光時的位置，并將小球的位置編號，得到的照片如圖所示由于底片保管不當(dāng)，其中位置4處被污損若已知攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為1 s，則利用該照片可求出：小球運(yùn)動的加速度約為_m/s2.位置4對應(yīng)的速度為_ m/s，能求出4的具體位置嗎？_.求解方法是：_(不要求計算，但要說明過程)解析從圖中讀出5、6之間的距離為37.5 cm24.0 cm13.5 cm,2、3之間的距離為6.0 cm1.5 cm4.5 cm，利用逐差法有s56s233aT2，求出a3.0102 m/s2；位置4對應(yīng)的速度為v4102 m/s9102 m/s；欲求4的具體位置，可以采用逐差法利用(s6s4)(s4

6、s2)4aT2求解答案3.0102(2.81023.1102均可)9102能利用(s6s4)(s4s2)4aT2可以求出位置4的具體位置(其他方法合理均可)實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系必會內(nèi)容：1彈簧在下端懸掛鉤碼時會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等2用刻度尺測出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長量x，建立坐標(biāo)系，以縱坐標(biāo)表示彈力大小F，以橫坐標(biāo)表示彈簧的伸長量x，在坐標(biāo)系中描出實(shí)驗(yàn)所測得的各組(x、F)對應(yīng)的點(diǎn)，用平滑的曲線連接起來，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的圖線，就可探知彈力大小與伸長量間的關(guān)系3所掛鉤碼不要過重，以免彈簧被過分拉伸，超出它的彈性限度，要注意觀察，適可而止4每次所掛鉤碼的

7、質(zhì)量差適當(dāng)大一些，從而使坐標(biāo)點(diǎn)的間距盡可能大，這樣作出的圖線準(zhǔn)確度更高一些例：如圖(a)所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)(1)為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有_；(2)實(shí)驗(yàn)中需要測量(記錄)的物理量有_；(3)圖(b)是彈簧所受彈力F與彈簧伸長長度x的Fx圖線，由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為_ N/m.圖線不過原點(diǎn)的原因是_解析該實(shí)驗(yàn)探究的是彈力F和彈簧伸長量x的關(guān)系，故還需要測量長度的儀器即刻度尺彈簧彈力由二力平衡得到：Fnmg，需要記錄懸掛鉤碼個數(shù)；形變量為xll0，故需要測量彈簧原長和彈力(外力)對應(yīng)的彈簧長度Fx圖線的斜率表示

8、勁度系數(shù)k200 N/m，圖線不過原點(diǎn)是由彈簧自身重力引起的答案(1)刻度尺(2)彈簧的原長、懸掛鉤碼個數(shù)以及與彈力(外力)對應(yīng)的彈簧長度(3)200彈簧自身有重力實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新：在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系，并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖.所用的每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右恒定的拉力實(shí)驗(yàn)時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度(1)有一個同學(xué)通過以上實(shí)驗(yàn)測量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在如坐標(biāo)圖中，請作出F-L圖線(2)由此圖線可得出的結(jié)論是_該彈簧的原長為L0_cm，勁度系數(shù)k_N/m.(3)試根據(jù)以上該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況，請你幫助他設(shè)計一

9、個記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實(shí)驗(yàn)測得的具體數(shù)據(jù))(4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時，把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較優(yōu)點(diǎn)在于：_；缺點(diǎn)在于：_.解析(1)如圖(2)在彈性限度內(nèi)，彈力和彈簧的伸長量成正比1025(3)如下表次數(shù)123456彈力F/N彈簧的長度L/(102 m)(4) 避免彈簧自身所受重力對實(shí)驗(yàn)的影響 彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實(shí)驗(yàn)的誤差實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則必會內(nèi)容：1.等效思想：使一個力的作用效果和兩個力和的作用效果相同，就是使同一條一端固定的橡皮條伸長到同一點(diǎn)O，即伸長量相同，所以為和的合力，作出力的圖示，再根據(jù)平行四邊形定則作出力和的合力F的圖示，比較、在實(shí)驗(yàn)誤差

10、允許的范圍內(nèi)是否大小相等、方向相同2使用彈簧測力計前，要先觀察指針是否指在零刻度處，若指針不在零刻度處，要設(shè)法調(diào)整指針，使之指在零刻度處再將兩個彈簧測力計的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉，如果兩個示數(shù)相同方可使用3在同一次實(shí)驗(yàn)中，使橡皮條拉長時結(jié)點(diǎn)的位置一定要相同實(shí)驗(yàn)時需記錄節(jié)點(diǎn)位置，和力的大小、方向。4用兩只彈簧測力計鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時，夾角不宜太大也不宜太小，在60100之間為宜5在同一實(shí)驗(yàn)中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些例：某同學(xué)在做“互成角度的兩個力的合成”的實(shí)驗(yàn)時，利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測力計拉力的大小和方向，如圖

11、(a)所示(1)試在圖(a)中作出無實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示，并用F表示此力(2)有關(guān)此實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是_A兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大B橡皮筋的拉力是合力，兩彈簧測力計的拉力是分力C兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同D若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變，只需調(diào)整另一只彈簧測力計拉力的大小即可(3)圖(b)所示是甲和乙兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時得到的結(jié)果，其中哪一個比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)？(力F是用一只彈簧測力計拉時的圖示)答_.(4)在以上比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的一位同學(xué)中，造成誤差的主要原因是

12、：(至少寫出兩種情況)答_.解析(1)以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，其對角線OF即為所求的合力(如圖所示)(2)兩只彈簧測力計的拉力與橡皮筋的拉力的合力為零，它們之間不是合力與分力的關(guān)系，B錯誤；結(jié)點(diǎn)位置不變，合力不變，當(dāng)一只彈簧測力計的拉力大小改變時，另一只彈簧測力計的拉力的大小和方向必須都改變，故D錯誤；正確的選項(xiàng)只有A、C.(3)用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮筋拉力的方向有偏差，但用一只彈簧測力計拉結(jié)點(diǎn)的拉力與橡皮筋拉力一定在同一直線上，故甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)(4)F1的方向比真實(shí)方向偏左；F2的大小比真實(shí)值偏小且方向比真實(shí)方向偏左；作圖時兩虛線沒有分別與F1線和F2

13、線平行(任選其二) 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新：.有同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結(jié)點(diǎn)O，每個鉤碼的重量相等，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力F1、F2和F3，回答下列問題：(1)改變鉤碼個數(shù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖?)A鉤碼的個數(shù)N1N22，N34B鉤碼的個數(shù)N1N33，N24C鉤碼的個數(shù)N1N2N34D鉤碼的個數(shù)N13，N24，N35(2)在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是()A標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向B量出OA、OB、OC三段繩子的長度C用量角器量出三段繩子之間的夾角D用天平測出鉤碼的質(zhì)

14、量 (3)在作圖時，你認(rèn)為圖下中_是正確的(填“甲”或“乙”)解析(1)實(shí)驗(yàn)中的分力與合力的關(guān)系必須滿足：|F1F2|F3F1F2，因此B、C、D選項(xiàng)是可以的(2)A(3)甲實(shí)驗(yàn)中F3是豎直向下的答案(1)BCD(2)A(3)甲實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律必會內(nèi)容：1、控制變量法：保持作用力不變，確定加速度與質(zhì)量的大小關(guān)系；保持質(zhì)量不變，探究加速度跟合外力的關(guān)系；作出aF圖象和a圖象，確定其關(guān)系2在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細(xì)線系在小車上，即不要給小車加任何牽引力，并要讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)動3每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出只有如此，小車受到的拉

15、力才可視為等于小盤和砝碼的總重力4改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計時器，并應(yīng)先接通電源，再放開小車，且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車5作圖象時，要使盡可能多的點(diǎn)分布在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對稱分布在所作直線兩側(cè)例：在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_時，才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力(2)某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實(shí)驗(yàn)，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是_A平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過

16、定滑輪系在小車上B每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力C實(shí)驗(yàn)時，先放開小車，再接通打點(diǎn)計時器的電源D用天平測出m以及小車質(zhì)量M，小車運(yùn)動的加速度可直接用公式a求出解析(1)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際加速度為a，實(shí)驗(yàn)時把mg當(dāng)成對M的拉力，即忽略m對加速度的影響，使加速度約為a，顯然需mM.(2)平衡摩擦力的實(shí)質(zhì)是，讓重力的下滑分力與摩擦力平衡：Mgsin Mgcos ，只需將紙帶掛上，不需施加其他外力，A錯；由式可知B對；每次實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通打點(diǎn)計時器的電源，再放開小車，C錯；小車的加速度應(yīng)由小車后面拖動的紙帶上打出的點(diǎn)計算出，D錯答案(1)mM(2)B 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新：為了探究受到空氣阻力時，物體運(yùn)動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示實(shí)驗(yàn)時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運(yùn)動的阻力(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車_(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測