福建省屆高考物理二輪專題總復(fù)習(xí)專題實(shí)驗(yàn)探究ppt課件

1、專題十一實(shí)驗(yàn)探求 1力學(xué)實(shí)驗(yàn)部分要求掌握的知識(shí)點(diǎn)有：(1)研討勻變速直線運(yùn)動(dòng)(2)探求彈力和彈簧伸長的關(guān)系(3)驗(yàn)證力的平行四邊形定那么(4)驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律(5)探求動(dòng)能定理(6)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(7)驗(yàn)證動(dòng)量守 2力學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn) (1)在力學(xué)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的運(yùn)用非常廣泛，在七個(gè)實(shí)驗(yàn)中有五個(gè)實(shí)驗(yàn)用到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及其紙帶數(shù)據(jù)分析的試題幾乎年年都考，應(yīng)引起足夠注重力學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新也是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)調(diào)查以分組或演示實(shí)驗(yàn)為背景，調(diào)查對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的領(lǐng)悟情況，靈敏運(yùn)用學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方法完成新的實(shí)驗(yàn) (2)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的處置，作圖法運(yùn)用較多，用作圖法處置數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡便，能有效地減

2、少偶爾誤差對(duì)丈量結(jié)果的影響由圖線的斜率、截距、所包圍面積和圖線的交點(diǎn)等可以研討物理量之間的變化及其關(guān)系對(duì)此應(yīng)多加訓(xùn)練，熟練掌握 1經(jīng)過實(shí)驗(yàn)探求彈力和彈簧伸長的關(guān)系 當(dāng)在豎直懸掛的彈簧下掛上鉤碼時(shí)，彈簧被拉長，產(chǎn)生向上的彈力由二力平衡條件可知，鉤碼靜止時(shí)，鉤碼的重力等于彈簧的彈力當(dāng)鉤碼重力增大時(shí)，彈力也增大，彈簧彈伸長量增大所以研討彈簧的彈力與彈簧伸長量之間的關(guān)系，可以轉(zhuǎn)換為探求彈簧伸長量與鉤碼重力的關(guān)系 由此可知，實(shí)驗(yàn)中需丈量的量有：懸掛不同數(shù)量鉤碼時(shí)彈簧的伸長量、鉤碼的重力【例1】經(jīng)過“探求彈簧彈力與彈簧伸長長度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，我們知道在彈性限制內(nèi)，彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長(或緊縮)量x成正

3、比，并且不同的彈簧，其勁度系數(shù)不同知一根原長為 L0、勁度系數(shù)為 k1的長彈簧A，現(xiàn)把它截生長為L0和L0的B、C兩段，設(shè)B段的勁度系數(shù)為k2、C段的勁度系數(shù)為k3，關(guān)于k1、k2、k3的大小關(guān)系，同窗們做出了如下猜測 圖911 甲同窗：既然是同一根彈簧截成的兩段，所以，k1=k2=k3 乙同窗：彈簧越短勁度系數(shù)越大，所以，k1k2k2k3 (1)為了驗(yàn)證猜測，可以經(jīng)過實(shí)驗(yàn)來完成實(shí)驗(yàn)所需的器材除鐵架臺(tái)外，還需求的器材有 _ (2)簡要寫出實(shí)驗(yàn)步驟 (3)圖911是實(shí)驗(yàn)得到的圖線根據(jù)圖線得出彈簧的勁度系數(shù)與彈簧長度有怎樣的關(guān)系？ 0110AALA(n)LFmgxLk12LFx刻度尺、已知質(zhì)量且質(zhì)

4、量相等的鉤碼 實(shí)驗(yàn)步驟：將彈簧 懸掛在鐵架臺(tái)上，用刻度尺測量彈簧 的長度；在彈簧 的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個(gè)數(shù) 如 個(gè) 并用刻度尺測量彈簧的長度 ；由計(jì)算彈簧的彈力；由計(jì)算出彈簧的伸長量由 答案： 計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)； 改動(dòng)鉤碼的個(gè)數(shù)，反復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟、，并求出彈簧A的勁度系數(shù)k1的平均值 按要求將彈簧A剪斷成B、C兩段，反復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟、.分別求出彈簧B、C的勁度系數(shù)k2 、 k3的平均值比較k1、k2、k3得到結(jié)論(闡明：不一定嚴(yán)厲按以上順序答題，只需條理清楚、能完成實(shí)驗(yàn)的，都算對(duì)) (3)同一根彈簧上截下的幾段，越短的段，勁度系數(shù)越大(或越長的段，勁度系數(shù)越小)【評(píng)析】在物理學(xué)中經(jīng)常用到圖象處

5、置物理問題用作圖法處置實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出相關(guān)的結(jié)論是科學(xué)研討中的一種重要方法，也是高考中的重點(diǎn)內(nèi)容，近年來在高考中出現(xiàn)的幾率特別高在作圖時(shí)，應(yīng)該根據(jù)所給出的坐標(biāo)紙合理選取兩坐標(biāo)軸的標(biāo)度，使得圖線大致占滿整個(gè)區(qū)域，以便減小偶爾誤差根據(jù)描出的點(diǎn)，作出平滑曲線或直線，留意所畫出的線不一定過一切點(diǎn)，而是應(yīng)盡量使各點(diǎn)較均勻地分布在圖線的兩側(cè)，畫直線或曲線的過程就是取平均的過程 如圖912所示，將橡皮筋的一端固定于A點(diǎn)，另一端點(diǎn)用互成某個(gè)角度的兩個(gè)拉力F1與F2將其拉到某個(gè)位置O，換用一個(gè)拉力F替代前兩個(gè)拉力F1與F2，也把橡皮筋拉到同一位置O，此時(shí)那么可以說拉力F1和F2合力的作用效果與一個(gè)力F的作用效果一

6、樣假設(shè)按比例作力F1、F2、F的圖示，以F1和F2為鄰邊作平行四邊形所得的合力F與F在誤差允許范圍內(nèi)大小相等、方向一樣，即可驗(yàn)證兩互成角度的共點(diǎn)力的合成服從平行四邊形定那么2驗(yàn)證力的平行四邊形定那么驗(yàn)證力的平行四邊形定那么 由此可知，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)記錄與丈量的是：橡皮筋被拉到的位置O，各次彈簧測力計(jì)拉力的大小與方向圖912 【例2】(2019江蘇卷)某同窗用如下圖的實(shí)驗(yàn)安裝來驗(yàn)證“力的平行四邊形定那么彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置，分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方

7、向 (1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_ N. (2)以下不用要的實(shí)驗(yàn)要求是_(請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)A應(yīng)丈量重物M所受的重力B彈簧測力計(jì)應(yīng)在運(yùn)用前校零C拉線方向應(yīng)與木板平面平行D改動(dòng)拉力，進(jìn)展多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置 (3)某次實(shí)驗(yàn)中，該同窗發(fā)現(xiàn)彈簧測力計(jì)A的指針稍超出量程，請(qǐng)您提出兩個(gè)處理方法【解析】 (1)由測力計(jì)可讀出數(shù)據(jù)為3.6N； (2)由于只需O點(diǎn)受力平衡，三個(gè)力的合力為零即可，沒有必要每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置，D項(xiàng)符合題意； (3)減小重物M的質(zhì)量，可使測力計(jì)的讀數(shù)減小，改換量程更大的測力計(jì)也可答案：(1)3.6(2)D(3) 改動(dòng)彈簧

8、測力計(jì)B拉力的大??；減小重物M的質(zhì)量(或?qū)改換成較大量程的彈簧測力計(jì)、改動(dòng)彈簧測力計(jì)B拉力的方向等)3 3研討勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律研討勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (1)判別物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 根據(jù)打點(diǎn)的紙帶判別物體的運(yùn)動(dòng)情況，普通的方法是丈量每相鄰兩點(diǎn)間的間隔，假設(shè)相鄰兩點(diǎn)間的間隔相等，那么物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；假設(shè)相鄰兩點(diǎn)的間隔越來越大那么加速，假設(shè)間隔越來越小那么減速，假設(shè)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差s2s1=s3s2=s4s3=常數(shù)(Ds=aT2)，那么可以斷定物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng) (2)瞬時(shí)速度v的求解方法： 1nv2nnssT 2241152226335263411232221231236543212“

9、”6333,333 3()()(33 )axxaTxxa Txxa TxxxxxxaaaTTTaaaaaaaxxxxxxT加速度 的求解方法 逐差法 ：從紙帶上得到 個(gè)相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移，則，得：，再由 、 、算出平均值就是所要測的.vtavta 利用圖象求 ：求出各點(diǎn)的即時(shí)速度，畫出如圖的圖線，圖線的斜率就是加速度 【例3】某同窗在做“研討勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，打出的紙帶如圖915所示(每兩點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來)，圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的間隔(單位：cm)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz. 根據(jù)計(jì)算可得：與紙帶上D點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v=_m/s，該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=_

10、m/s2 .(結(jié)果保管三位有效數(shù)字)22Dv1.1755/2a91.180.01 1.930.1.18/1.9/013CEm sTEFDECDBm sCABOATm s點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度 ，加速度 【解析】答案： (1)如下圖，堅(jiān)持小車質(zhì)量不變，改動(dòng)小桶內(nèi)砂的質(zhì)量，從而改動(dòng)細(xì)線對(duì)小車的牽引力，測出小車的對(duì)應(yīng)加速度，作出加速度和力的關(guān)系圖線，驗(yàn)證加速度能否與外力成正比. 4驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 22 1 232satsaT 保持小桶和砂的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量，測出小車的對(duì)應(yīng)加速度，做出加速度和質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系圖線，驗(yàn)證加速度是否與質(zhì)量成反比采用控制變量法用公式或測量加速度【例4】為了“探求

11、加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，現(xiàn)提供如下圖的器材：A為小車，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實(shí)驗(yàn)中以為細(xì)繩對(duì)小車?yán)等于砝碼和小桶的總分量請(qǐng)思索探求思緒并回答以下問題： (1)為了消除小車與程度木板之間摩擦力的影呼應(yīng)采取什么做法？ _. (2)在“探求加度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，堅(jiān)持砝碼和小桶質(zhì)量不變，改動(dòng)小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)12345小車加速度a/(ms2)0.78 0.38 0.25 0.20 0.16小車質(zhì)量m/(kg)0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用計(jì)算機(jī)繪制出am圖象如圖甲所示： 經(jīng)過

12、對(duì)圖象(圖918甲)的察看，可猜測在拉車F一定的情況下a與m的關(guān)系能夠是：am1、am2、am3等等，為了驗(yàn)證猜測，請(qǐng)?jiān)趫D918乙中作出最能直觀反映a與m之間關(guān)系的圖象 (3)在“探求加速度與力的關(guān)系時(shí)，堅(jiān)持小車的質(zhì)量不變，改動(dòng)小桶中砝碼的質(zhì)量，該同窗根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖919 ，該圖線不經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的緣由是_.919【解析】(1)把木板的右端墊高，利用重力沿木板向下的分力來平衡滑動(dòng)摩擦力； (2)可以分別畫出am1、am2、am3等圖象，發(fā)現(xiàn)am1呈線性關(guān)系，這是最能直觀反映a與m之間關(guān)系的，故在圖918乙中作出am1圖象； (3)由圖919看出

13、當(dāng)加速度為0時(shí)，F(xiàn)可以不為0，闡明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分【答案】(1)把木板的右端(或安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的那端)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力(2)如下圖(3)實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分1Famam明確 一定時(shí)， 和 成【評(píng)析】反比，一般作的圖象 方法一：采用如下圖安裝，讓小車在橡皮筋作用下彈出，使小車獲得速度后沿木板勻速滑行，當(dāng)用一條橡皮筋彈出時(shí)對(duì)小車做的功為W，那么用2條、3條完全一樣的橡皮筋并在一同進(jìn)展第2次、第3次實(shí)驗(yàn)，每次橡皮筋都拉伸到同一5探求動(dòng)能定理探求動(dòng)能定理222W,3WvvWWvWvWvv位置釋放時(shí)，實(shí)驗(yàn)中橡皮筋所做的功分別為小車獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶得到

14、當(dāng)?shù)贸鋈舾山M功和速度的數(shù)據(jù)后，以橡皮筋對(duì)小車做的功為縱坐標(biāo)，分別以小車獲得的速度 、為橫坐標(biāo)，以第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的功為單位，用描點(diǎn)法分別作出、曲線，分析曲線，得出橡皮筋對(duì)小車做的功與小車獲得速度的定量關(guān)系 方法二： (1)實(shí)驗(yàn)原理：和探求牛頓第二定律的原理一樣 (2)實(shí)驗(yàn)器材： 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶及復(fù)寫紙，小車，一端附有滑輪的長木板，小桶，細(xì)繩，砂，低壓交流電源，兩根導(dǎo)線，天平，刻度尺，砝碼 (3)實(shí)驗(yàn)步驟及器材調(diào)整： 用天平測出小車和小桶(含砂)的質(zhì)量M和m，把數(shù)值記錄下來 把實(shí)驗(yàn)器材安裝好 平衡摩擦力：在長木板不帶滑輪的一端下面墊上一塊薄木板，反復(fù)挪動(dòng)其位置，直至不掛砂桶的小車剛好在斜面上堅(jiān)持勻

15、速運(yùn)動(dòng)為止 將砂桶經(jīng)過細(xì)繩系在小車上，接通電源，放開小車，使小車運(yùn)動(dòng)，用紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況，取下紙帶，并在紙帶上標(biāo)上號(hào)碼 改動(dòng)砂和砂桶或小車中砝碼的質(zhì)量，改換紙帶，反復(fù)中操作 221221s1vvmgsm(45vv )2mM 數(shù)據(jù)處理： 選擇打點(diǎn)清晰的紙帶，量出某兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離 ，計(jì)算出這兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度 ， ，比較和在誤差范圍 注意事項(xiàng)： 在本實(shí)驗(yàn)中，必須平衡摩擦力，方法是將長木板的一端墊起，而墊起的位置要恰當(dāng)在位置確定以后，不能再更換傾角 改變 和的大小時(shí)，每次小車開始釋放時(shí)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，而且先通電再釋放小車內(nèi)是否相等【例【例5】某實(shí)驗(yàn)小組采用圖】某實(shí)驗(yàn)小組采用圖9111所示的

16、安裝探求所示的安裝探求“動(dòng)能定理圖動(dòng)能定理圖9111中小車中可放置砝碼實(shí)驗(yàn)中小車中可放置砝碼實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)安裝時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面打中，小車碰到制動(dòng)安裝時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面打點(diǎn)計(jì)時(shí)器任務(wù)頻率為點(diǎn)計(jì)時(shí)器任務(wù)頻率為50Hz.9111 (2)圖9112是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的間隔s及對(duì)應(yīng)時(shí)辰小車的瞬時(shí)速度v，請(qǐng)將C點(diǎn)的丈量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置9112表1紙帶的丈量結(jié)果測量點(diǎn)s/cmv/(ms1)O0.000.35A1.510.40B3.200.45CD7.150.54E9.41

17、0.60 (3)在小車的運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，_做正功，_做負(fù)功 (4)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線(其中Dv2=v2v)根據(jù)圖 線 可 獲 得 的 結(jié) 論 是_.要驗(yàn)證“動(dòng)能定理還需丈量的物理 量 是 摩 擦 力 和_ . CC2s5.08v27.105.1210/0.123540/0.04OODBsscmTm sm s先接通電源，再釋放小車關(guān)閉電源 由圖可知， 鉤碼的重力做正功，摩擦力做負(fù)功 在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，系統(tǒng)某計(jì)數(shù)點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)的速度的平方差跟各點(diǎn)到 點(diǎn)的距離成正比小車【解析】的質(zhì)量答案：(1)先接通電源，再釋放小車；斷開電源，取出紙帶 (2)5.080.50

18、 (3)鉤碼的重力木板對(duì)小車的摩擦力 (4)系統(tǒng)某計(jì)數(shù)點(diǎn)相對(duì)O點(diǎn)的速度的平方差跟各點(diǎn)到O點(diǎn)的間隔成正比小車質(zhì)量【評(píng)析】“探求動(dòng)能定理是中規(guī)定必考部分實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)帶有“探求標(biāo)志的實(shí)驗(yàn)之一，而實(shí)驗(yàn)與探求又是新課標(biāo)理念下對(duì)實(shí)驗(yàn)調(diào)查的特征內(nèi)容之一，因此，同窗們必需留意相關(guān)實(shí)驗(yàn)標(biāo)題的訓(xùn)練，要在了解實(shí)驗(yàn)的根底上處理相關(guān)的問題 實(shí)驗(yàn)安裝如下圖在自在落體運(yùn)動(dòng)中只需重力做功時(shí)，物體的重力勢能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能守恒利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄下物體自在下落的高度h及計(jì)算出瞬時(shí)速度v，從而驗(yàn)證物體在自在下落過程中重力勢能的減少量DEp=mgh與物體動(dòng)能的添加量DEk= mv2相等6 6驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)

19、驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)12【例【例6】在】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為所用電源的頻率為50Hz，某同窗選擇了一條理想，某同窗選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺丈量各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的的紙帶，用刻度尺丈量各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如下圖，讀數(shù)如下圖，(O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D、E分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)點(diǎn)) 根據(jù)紙帶要求計(jì)算： (1)假設(shè)重錘的質(zhì)量為m，那么重錘從開場下落到打B點(diǎn)時(shí)，減少的重力勢能是_J； (2)重錘下落到打B點(diǎn)時(shí)添加的動(dòng)能是_J； (3)從(1)、(

20、2)數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是_；產(chǎn)生誤差的主要緣由是_ A22BBBCBB vss/ 2T 0.070.0855 /(2 0.Emghmg OB9.8 0.104)/1.944/950m1.911mEmv / 21.944m/ 211289mB.pkBm sJm sJ減增重錘從開始下落到打 點(diǎn)時(shí)減少的重力勢能為 重錘下落到打 點(diǎn)時(shí)的速度為 則物體從開始下落到打 點(diǎn)增加的動(dòng)能為 【解析】 ()3 可以得出在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)重錘重力勢能的減少等于其動(dòng)能的增加，機(jī)械能守恒重錘減少的重力勢能略大于其增加的動(dòng)能的：重錘在下落時(shí)要受到阻力的作用 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的摩擦阻力，空氣阻力等 ，重錘克服阻力做功要損失

21、一部原因是分機(jī)械能【評(píng)析】本實(shí)驗(yàn)的誤差來源主要是空氣阻力和摩擦阻力對(duì)紙帶和物體做功，使重力勢能的減少量大于動(dòng)能的添加量為盡量減少誤差，除了實(shí)驗(yàn)操作正確、儀器選取合理外，在計(jì)算重力勢能減少量時(shí)，重力加速度g一定不要取10m/s2，沒有特殊闡明要取9.8m/s2. 用如圖甲所示的安裝，讓小球m1從斜槽上某一位置滾下，與放在斜槽末端的靜止的小球m2發(fā)生正碰，根據(jù)動(dòng)量守恒定律應(yīng)有： 7 7驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)111122m vm vm v 由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知，只需小球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度一樣，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就一樣，假設(shè)直接用飛行時(shí)間作時(shí)間單位，小球的程度速度在數(shù)值上就等于小球飛出的程度間隔

22、，只需能滿足m1OP=m1OM+m2ON，就能驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律上式中OP、OM和ON的意義如圖乙所示 【例7】(2019北京卷)如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研討兩個(gè)小球在軌道程度部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以經(jīng)過僅丈量_(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地處理這個(gè)問題A小球開場釋放高度B小球拋出點(diǎn)距地面 的高度C小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程 (2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，丈量平拋射程OP.然后把被碰小球m2靜置于軌道的程度部分，再將入射小球m1從斜軌上S

23、位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次反復(fù) 接下來要完成的必要步驟是_(填選項(xiàng)前的符號(hào)) A用天平丈量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2 B丈量小球m1開場釋放高度h C丈量拋出點(diǎn)距地面的高度H D分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置 M 、N E丈量平拋射程OM、ON (3)假設(shè)兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_(用(2)中丈量的量表示)；假設(shè)碰撞是彈性 碰 撞 那 么 還 應(yīng) 滿 足 的 表 達(dá) 式 為_用(2)中丈量的量表示 (4)經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置到O點(diǎn)的間隔如圖9118所示碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1，那么p1 p1=_ 11；假

24、設(shè) 碰 撞 終 了 時(shí) m 2 的 動(dòng) 量 為 p 2 ， 那 么p1 p2=11 _.實(shí)驗(yàn)結(jié)果闡明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值 為_.112ppp (5)有同窗以為在上述實(shí)驗(yàn)中僅改換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其他條件不變可以使被撞小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大請(qǐng)他用(4)中知的數(shù)據(jù)，分析計(jì)算出被撞小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程ON的最大值為_ cm 【解析】該實(shí)驗(yàn)是利用平拋的射程表示碰撞前后的速度，做該題時(shí)應(yīng)留意須丈量質(zhì)量及平拋的程度位移，再由動(dòng)量守恒定律求解答案：(1)C(2)ADE (3)m1OM+m2ON=m1OP m1OM2+m2ON2=m1OP2 (4)14 2.911.01(5)76.8第第2 2課時(shí)課時(shí) 電

25、學(xué)實(shí)驗(yàn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)一、測電阻1電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器和電路的選擇(1)電路設(shè)計(jì)原那么：平安性、準(zhǔn)確性、方便性(2)電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇：不超越儀表的量程，實(shí)現(xiàn)較大范圍的靈敏調(diào)理，務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)(普通要大于滿偏度的1/3)，以減少讀數(shù)誤差(3)丈量電路的選擇：掌握電流表的內(nèi)、外接的條件 (4)兩種供電電路：滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法的選擇方法 .以下三種情況必需選用分壓式接法 要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開場可延續(xù)調(diào)理時(shí)(如：測定導(dǎo)體的伏安特性)，即大范圍內(nèi)丈量時(shí)，必需采用分壓接法圖1121(a) 當(dāng)用電器的電阻RL遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值R0，且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大(或要求丈量多組數(shù)

26、據(jù))時(shí)，必需采用分壓接法 假設(shè)采用限流接法，電路中實(shí)踐電壓(或電流)的最小值仍超越RL的額定值時(shí)，只能采用分壓接法圖1121 .以下情況可選用限流式接法 丈量時(shí)電路電流或電壓沒有要求從零開場延續(xù)調(diào)理，只是小范圍內(nèi)丈量，且RL與R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法圖731(b) 電源的放電電流或滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓式接法的要求時(shí)，采用限流式接法 沒有很高的要求，僅從平安性和準(zhǔn)確性角度分析兩者均可采用時(shí)，可思索安裝簡便和節(jié)能要素采用限流式接法 例1：用以下器材丈量一待測電阻Rx的阻值(9001000 )：電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢約為9.0V；電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)

27、阻r1=750 ；電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2=2500 ；滑動(dòng)變阻器R，最大阻值約為100 ；單刀單擲開關(guān)S；導(dǎo)線假設(shè)干(1)丈量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的 ，試在下面的方框中畫出丈量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中的相應(yīng)的英文字母標(biāo)注) WWWW13(2)根據(jù)他所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖1122上畫出連線(3)假設(shè)電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，那么由知量和測得量表示Rx的公式為Rx= r1或 211UUU1 1 22 11 2U rrU rU r (1)此題中丈量電阻的原理是并聯(lián)分流或串聯(lián)分壓由于滑動(dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于丈量電

28、阻的阻值，且電源電動(dòng)勢大于兩電壓表的量程，在調(diào)理滑動(dòng)變阻器的過程中，為保證電壓表的平安，且其讀數(shù)有明顯的改動(dòng)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式控制電路，電路原理圖如圖甲或乙所示【解析】(2)實(shí)物連線如圖甲或乙所示 (3)假設(shè)采用甲電路，根據(jù)并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系， 解得Rx= 2112211rUrUrrU21121xUUUrrR=+ 假設(shè)采用乙電路，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系，解得 知內(nèi)阻的電表可以當(dāng)作另一種電表運(yùn)用，而且丈量沒有系統(tǒng)誤差對(duì)于電表的選擇，必需先根據(jù)知條件估算電路中的最大電壓或電流值，以此確定選用略大于且量程最小的電表，另外還必需滿足標(biāo)題的其他條件1211xUUUrR-=1112)(rUU

29、URx變式練習(xí)一、(2019全國卷)如圖1123，一熱敏電阻RT放在控溫容器M內(nèi)；為毫安表，量程6mA，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；E為直流電源，電動(dòng)勢約為3V，內(nèi)阻很?。籖為電阻箱，最大阻值為999.9 ；S為開關(guān)知RT在95時(shí)的阻值為150 ，在20時(shí)的阻值約為550 .現(xiàn)要求在降溫過程中丈量在9520之間的多個(gè)溫度下RT的阻值 (1)在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖圖1123WWW(2)完成以下步驟中的填空：按照實(shí)驗(yàn)原理在電路圖上連線調(diào)理控溫容器M內(nèi)的溫度，使得RT溫度為95.將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔?，以保證儀器平安閉合開關(guān)調(diào)理電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I0，并記錄電阻箱的讀數(shù)R0.將RT的溫度降為T

30、1(20T195)；調(diào)理電阻箱，使得電流表的讀數(shù)仍為I0,記錄電阻箱的讀數(shù)R1.溫度為T1時(shí)熱敏電阻的電阻值RT1=150+R0R1.逐漸降低T1的數(shù)值，直至20為止；在每一溫度下反復(fù)步驟. 【解析】 (1)由于實(shí)驗(yàn)只需一個(gè)可以用來察看的電表，所以應(yīng)該用“替代法，用電流表察看保證電路的電阻不變，因此將熱敏電阻、電阻箱和電流表串聯(lián)構(gòu)成丈量電路而且熱敏電阻的95的阻值是知的，所以熱敏電阻的初始溫度為95，那么電流表示數(shù)不變時(shí)，電阻箱與熱敏電阻的串聯(lián)電路電阻堅(jiān)持150 加電阻箱的初值之和不變，那么可以丈量恣意溫度下的電阻W 二、描畫小電珠的伏安特性曲線 由于小電珠(即小燈泡)的電阻較小(10 左右)

31、，所以應(yīng)該選用安培表外接法小燈泡的電阻會(huì)隨著電壓的升高，燈絲溫度的升高而增大，所以UI曲線不是直線為了反映這一變化過程，燈泡兩端的電壓應(yīng)該由零逐漸增大到額定電壓所以滑動(dòng)變阻器必需選用分壓接法假設(shè)選用的是標(biāo)有“3.8V,0.3A的小燈泡，電流表應(yīng)選用00.6A量程；電壓表開場時(shí)應(yīng)選用03V量程，當(dāng)電壓調(diào)到接近3V時(shí)，再改用015V量程W例2：某研討性學(xué)習(xí)小組為了制造一種傳感器，需求選用一電器元件圖1124為該電器元件的伏安特性曲線，有同窗對(duì)其提出質(zhì)疑，現(xiàn)需進(jìn)一步驗(yàn)證該伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有以下器材： 圖1124器材(代號(hào)) 規(guī)格 電流表(A1) 量程050mA，內(nèi)阻約為50 電流表(A2) 量

32、程0200mA，內(nèi)阻約為10電壓表(V1) 量程03V，內(nèi)阻約為10k電壓表(V2) 量程015V，內(nèi)阻約為25k滑動(dòng)變阻器(R1) 阻值范圍015 ，允許最大電流1A 滑動(dòng)變阻器(R2) 阻值范圍01k ，允許最大電流100mA 直流電源(E) 輸出電壓6V，內(nèi)阻不計(jì) 開關(guān)(S) 導(dǎo)線若干 WWWWWW為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用_；電壓表應(yīng)選用_；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(以上均填器材代號(hào))為到達(dá)上述目的，請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)A2V1R1假設(shè)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測得的伏安特性曲線與圖中曲線根本吻合，請(qǐng)闡明該伏安特性曲線與小電珠的伏安特性曲線有何異同點(diǎn)？一樣點(diǎn)：

33、_，不同點(diǎn)：_.經(jīng)過該元件的電流與電壓的變化關(guān)系和經(jīng)過小電珠的電流與電壓的變化關(guān)系都是非線性關(guān)系。該元件的電阻隨電壓的增大而減小，而小電珠的電阻值隨電壓的增大而增大。【解析】從該元件的伏安特性曲線中獲取有效信息：電流00.14A、電壓03V，從而明確器材的選擇，和供電電路采用分壓接法解：圖象中電流00.14A，電流表選A2；電源電壓6V，但圖象只需求電壓在03V之間調(diào)整，為了丈量準(zhǔn)確電壓表選V1；由于繪制圖象的需求，要求電壓從03V之間調(diào)整，所以滑動(dòng)變阻器只能采用分壓式接法，為了能很好調(diào)理電壓，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值較小的R1.該元件約幾十歐， VRR ARR，電壓表的分流作用可以忽略，所以采用

34、電流表外接法；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集要求從零開場，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電路設(shè)計(jì)如下圖： 從圖象的外形和斜率變化趨勢上去找一樣點(diǎn)和不同點(diǎn)，特點(diǎn)都是“非線性，圖象上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率是電阻的倒數(shù)，一樣點(diǎn)：經(jīng)過該元件的電流與電壓的變化關(guān)系和經(jīng)過小電珠的電流與電壓的變化關(guān)系都是非線性關(guān)系；不同點(diǎn)：該元件的電阻隨電壓的增大而減小，而小電珠的電阻值隨電壓的增大而增大 設(shè)計(jì)電路時(shí)可將一個(gè)完好的電路分為兩部分來完成，即丈量電路(普通是伏安法測電阻)和供電電路(滑動(dòng)變阻器的限流接法或分壓接法)必需根據(jù)電器元件的特性選擇電表變式二、(2019湖南)用對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體資料制成的某熱敏電阻RT，在給定溫度范圍內(nèi)

35、，其阻值隨溫度的變化是非線性 的。某同窗將RT和兩個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭娮鑂1、 R2連成圖1125虛線框內(nèi)所示的電路，以使該電路的等效電阻RL的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有適宜的阻值范圍為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)，他采用伏安法丈量在不同溫度下RL的阻值，測量電路如圖1125所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大RL的丈量結(jié)果如下表所示圖1125溫度t()30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0RL阻值( ) 54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7回答以下問題：(1)根據(jù)圖1125所示的電路，在圖1126所示的實(shí)物圖上連線圖1126W(2)為了檢

36、驗(yàn)RL與t之間近似為線性關(guān)系，在圖1127坐標(biāo)紙上作RLt關(guān)系圖線(3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖1128(甲)(乙)所示電流表的讀數(shù)為115mA，電壓表的讀數(shù)為5.00V.此時(shí)等效電阻RL的阻值為43.5 ；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為64.0 (62 66 ).圖1128W 三、測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻 根據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir，本實(shí)驗(yàn)電路(如圖1129)中電壓表的示數(shù)是準(zhǔn)確的，電流表的示數(shù)比經(jīng)過電源的實(shí)踐電流小，所以本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的為了減小這個(gè)系統(tǒng)誤差，所選用的電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該大一些為了減小偶爾誤差，要多做幾次實(shí)驗(yàn)，多取幾組數(shù)據(jù)，然后利用UI圖象處置實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：將點(diǎn)描好后，用直尺畫一條直線，使盡量多的