高一物理必修一實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)及同步訓(xùn)練

1、 高一物理必修一實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)【知識(shí)要點(diǎn)】一、使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。1、實(shí)驗(yàn)原理設(shè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度是a，在各個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T里的位移分別是s1、s2、s3則有s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=aT2 由上式還可得到s4-s1=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2同理有s5-s2=s6-s3=3aT2可見(jiàn)，測(cè)出各段位移s1、s2即可求出 再算出a1、a2的平均值，就是我們所要測(cè)定的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。2、實(shí)驗(yàn)器材電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，一端附有滑輪的長(zhǎng)木板，小車，紙帶，刻度尺，導(dǎo)線，電源，鉤碼，細(xì)繩。3、實(shí)驗(yàn)步驟（1）按教材圖所示，

2、把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸處桌面。把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路。（2）把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼。把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。（3）把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，放開(kāi)小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)。換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。（4）從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開(kāi)頭一些比較密集的點(diǎn)子，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)。為了測(cè)量方便和減小誤差，通常不用每打一次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，就是T=0.02×5=0.1s。

3、在選好的開(kāi)始點(diǎn)下面標(biāo)明A，在第六點(diǎn)下面標(biāo)明B，在第十一點(diǎn)下面標(biāo)明C，在第十六點(diǎn)下面標(biāo)明D，點(diǎn)A、B、C、D叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示。兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是s1、s2、s3s1 s2 s3A B C D（5）測(cè)出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的長(zhǎng)度，把測(cè)量結(jié)果填入下表中。（6）根據(jù)測(cè)量結(jié)果，利用“實(shí)驗(yàn)原理”中給出的公式算出加速度a1、a2、a3的值。注意：T=0.1s。求出a1、a2、a3的平均值，它就是小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。把計(jì)算的結(jié)果填入表中小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a= 二、驗(yàn)證力的平行四邊形定則 1、演示實(shí)驗(yàn)并解說(shuō)（1）把方木板固定在黑板上，用圖釘把白紙固定在木塊

4、上。AOOFF1F2（2）用圖釘把橡皮條一端固定在A點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)自然狀態(tài)在O點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)上系著細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套。（3）用兩彈簧秤分別勾住繩索，互成角度地拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)。讓學(xué)生記下O的位置，用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點(diǎn)沿兩條細(xì)繩的方向畫線，記下F1、F2的力的大小。 （4）放開(kāi)彈簧秤，使結(jié)點(diǎn)重新回到O點(diǎn)，再用一只彈簧秤，通過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O，讀出彈簧秤的示數(shù)F，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出F1、F2和F的力的圖示。 （5）用三角板以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，在誤差范圍內(nèi)，F(xiàn)幾乎是F1、F2為鄰邊的平行四邊形的對(duì)角線。 經(jīng)過(guò)前人很多次的、精細(xì)的實(shí)驗(yàn)，最后確認(rèn)，對(duì)角線的長(zhǎng)度

5、、方向、跟合力的大小、方向一致，即對(duì)角線與合力重合，也就是說(shuō)，對(duì)角線就表示F1、F2的合力。 歸納：可見(jiàn)互成角度的兩個(gè)力的合成，不是簡(jiǎn)單的將兩個(gè)力相加減，而是用表示兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向。這就叫平行四邊形定則。2、注意事項(xiàng)（1）本實(shí)驗(yàn)中，以橡皮筋的伸長(zhǎng)（結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置）衡量力的作用效果，故在同一次實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)使兩種情況下結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，彈簧秤必須保持與木板平行，且拉力應(yīng)沿軸線方向，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，測(cè)量前應(yīng)首先檢查彈簧秤的零點(diǎn)是否準(zhǔn)確，注意使用中不要超過(guò)其彈性限度，彈簧秤的讀數(shù)應(yīng)估讀到其最小刻度的下一位。三、驗(yàn)證牛頓第二定律

6、1.實(shí)驗(yàn)原理: 實(shí)驗(yàn)裝置如圖。用細(xì)線將小車(質(zhì)量記為M)和砂桶(內(nèi)裝有細(xì)砂，總質(zhì)量為m)連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有： a=mg/(M+m)繩對(duì)車的拉力T=Ma=Mmg/(M+m)= 當(dāng)Mm時(shí)，Tmg。故可通過(guò)改變砂桶中細(xì)砂的質(zhì)量來(lái)改變拉力的大小，從而驗(yàn)證加速度與拉力的關(guān)系；在小車上添加砝碼來(lái)改變小車的質(zhì)量，從而驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)步驟1.通過(guò)調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，用重力沿斜面的分力來(lái)平衡摩擦力。 此時(shí)不掛砂桶，但應(yīng)把紙帶在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔中穿好。2.保持小車的質(zhì)量不變，改變砂桶中細(xì)砂的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度，驗(yàn)證當(dāng)M一定時(shí)，a與F與關(guān)系。3.保持外力(即砂桶中細(xì)

7、砂的質(zhì)量)不變，在小車上加砝碼，測(cè)出相應(yīng)的加速度，優(yōu)證當(dāng)作用力一定時(shí)，a與M的關(guān)系。3.數(shù)據(jù)記錄及處理1.實(shí)驗(yàn)中要測(cè)定小桶和細(xì)砂的總質(zhì)量m，小車及砝碼的總質(zhì)量M。2.要在紙帶測(cè)出小車的位移。3.用逐差法處理數(shù)據(jù)。4.用圖象法處理數(shù)據(jù)。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，畫出aF圖、a 圖。aa 正確的實(shí)驗(yàn)圖線應(yīng)如圖1、2所示。四.誤差分析1.未滿足Mm這一條件時(shí)，會(huì)得到圖3所示圖線。2.未平衡摩擦力，會(huì)得到圖4中2所示圖線。 平衡摩擦力過(guò)甚，會(huì)得到圖4中1所示圖線。【典型例題】1某同學(xué)用題22圖2所示裝置測(cè)量重力加速度g,所用交流電頻率為50 Hz。在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)，然后每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)

8、，所以測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如題22圖3所示。該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔)：方法A：由，取平均值=8.667 m/s2;方法B：由，取平均值=8.673 m/s2。從數(shù)據(jù)處理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的，方法A中有_；方法B中有_。因此，選擇方法_（A或B）更合理，這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的 (系統(tǒng)或偶然)誤差。本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有_（試舉出兩條）。2如圖所示，某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S

9、3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是_m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)，加速度的大小是_m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。3、在“驗(yàn)證平形四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，有A、B兩個(gè)彈簧秤拉橡皮條的結(jié)點(diǎn)，使其位于O處，如圖所示，此時(shí)，+=90°，現(xiàn)在保持A讀數(shù)不變，減小角，要使結(jié)點(diǎn)仍在O處，可采用的辦法是（ ） A增大B的讀數(shù)，同時(shí)減小角 B增大B的讀數(shù)，同時(shí)增大角 C減小B的讀數(shù)，同時(shí)減小角 D減小B的讀數(shù)，同時(shí)增大角4在做“互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要的器材有：方木板、白紙、細(xì)繩套兩個(gè)，三角板、刻度尺、

10、圖釘幾個(gè)，還需 。5在做上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，在水平放置的木板上墊上一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上，另一端結(jié)兩個(gè)細(xì)繩套，通過(guò)細(xì)繩用兩個(gè)互成角度的彈簧秤拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)移到某一位置O，此時(shí)需記下： 。然后用一個(gè)彈簧秤把橡皮條拉長(zhǎng)，使結(jié)點(diǎn)到達(dá) ，再記下 和 。6在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，計(jì)算出紙帶的加速度后，將加速度與力、質(zhì)量的有關(guān)數(shù)值記入下表中（/）（）（/）/（）根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，分別劃出aF圖像和a1/M圖像。根據(jù)圖像可以判定：當(dāng)M一定時(shí)，a與F的關(guān)系是 ； 當(dāng)F一定時(shí)，a與M的關(guān)系是 。由a-F圖像可知M= 。 由a-1/M圖像可知 F= 【經(jīng)典練習(xí)】1、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可測(cè)紙帶運(yùn)動(dòng)

11、的時(shí)間和位移下面是沒(méi)有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶?shí)驗(yàn)步驟，按照你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，然后按實(shí)際操作的合理步驟，將各步驟的字母代號(hào)順序?qū)懺诳瞻滋嶢在電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線，導(dǎo)線的另一端分別接在低壓 電源的兩個(gè)接線柱上。B把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上，讓紙帶穿過(guò) ，并壓在 下面。C用刻度尺測(cè)量從計(jì)時(shí)開(kāi)始點(diǎn)到最后一個(gè)點(diǎn)間的距離。D切斷電源，取下紙帶，如果共有n個(gè)清晰的點(diǎn)，則這段紙帶記錄的時(shí)間 。E打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，再用手水平地拉動(dòng)紙帶，紙帶上打下一系列小點(diǎn)。F利用公式計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度。實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是 2、使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，下列問(wèn)題對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響是什么？（1）

12、錯(cuò)接在直流電源上，影響是 （2）電源頻率不穩(wěn)，影響是 （3）打點(diǎn)針壓得太緊，影響是 （4）電源電壓不穩(wěn)，影響是 （5）振針過(guò)長(zhǎng)，影響是 3、如圖1所示，是某人練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的紙帶，紙帶的右端后通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器從點(diǎn)痕的分布情況可以斷定紙帶的運(yùn)動(dòng)情況是 。若所用電源頻率為50Hz，從打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)，共13點(diǎn)，歷時(shí) s，位移為 m，這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是 m/sBD段的平均速度是 m/s。4、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流 V電源工作，它是利用 在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器工作電源頻率是50Hz，如果用它測(cè)量時(shí)，實(shí)驗(yàn)者不知工作電壓的頻率變?yōu)?0Hz，仍按50Hz的頻率計(jì)算，這樣算

13、出的速度值與物體速度的真實(shí)值相比是 （填“偏大”或“偏小”）。5、在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，將下列步驟的代號(hào)按合理順序填寫在橫線上：_ A.拉住紙帶,將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通電源,后放開(kāi)紙帶B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,并接好電路C.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過(guò)定滑輪,下面吊著重量適當(dāng)?shù)你^碼D.斷開(kāi)電源,取下紙帶E.將紙帶固定在小車尾部,并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔F.換上新的紙帶,再重復(fù)做三次6、某次實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖所示,圖中前幾個(gè)點(diǎn)模糊,因此從A點(diǎn)開(kāi)始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其中B、C、D、E點(diǎn)的對(duì)應(yīng)速度vB=_m/s, vC=_m

14、/s, vD=_m/s, vE=_m/s,由此推得F點(diǎn)的速度vF=_m/s.OAB1.40CDEFG3.556.4510.1014.5019.65單位:cm第6題圖7、（1）在加速度實(shí)驗(yàn)中，伽俐略將光滑直木板槽傾斜固定；讓銅球從木槽頂端沿斜面由靜止開(kāi)始滑下，并用水鐘測(cè)量銅球每次下滑的時(shí)間，研究銅球的運(yùn)動(dòng)路程與時(shí)間的關(guān)系。亞里士多德曾預(yù)言銅球運(yùn)動(dòng)速度是均勻不變的，伽俐略卻證明銅球運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間的平方成反比。請(qǐng)將亞里士多德的預(yù)言和伽俐略的結(jié)論分別用公式表示（其中路程用x，速度用v，加速度用a，時(shí)間用t表示）。亞里士多德的預(yù)言： ；伽俐略的結(jié)論： 。（2）研究物理問(wèn)題時(shí)，常常需要忽略某些次要因素，

15、建立理想化的物理模型。例如“質(zhì)點(diǎn)”模型忽略了物體的體積、形狀，只記其質(zhì)量。請(qǐng)寫出你所學(xué)過(guò)的兩個(gè)物理模型名稱： 和 模型。8、如圖所示為四位同學(xué)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中所作的圖示，F(xiàn)1和F2是兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉橡皮條時(shí)的力的圖示，F(xiàn)是一個(gè)彈簧秤單獨(dú)拉橡皮條時(shí)的力的圖示，F(xiàn)是根據(jù)平行四邊形定則作出的F1和F2的合力的圖示，其中錯(cuò)誤的一個(gè)圖是 .第8題圖在上述實(shí)驗(yàn)中，如果將兩個(gè)細(xì)繩套換成兩根橡皮條，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果變不變？答： ；如果實(shí)驗(yàn)中OA之間的橡皮條已經(jīng)“疲勞”（即形變不能完全恢復(fù)），按實(shí)驗(yàn)步驟先測(cè)出F1、F2作出合力F，再測(cè)出F，那么F與F相比，大小、方向是否相同？答：大小 ，方向 .

16、9、為了測(cè)量?jī)蓮埣堉g的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在木塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，B板水平固定，沙桶通過(guò)細(xì)線與A相連，調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使A勻速向左運(yùn)動(dòng)，測(cè)出沙桶和沙的總質(zhì)量m以及貼紙的木塊A的質(zhì)量M，則可計(jì)算出動(dòng)摩擦因數(shù).問(wèn)：（1）該同學(xué)為什么要把紙貼在木板上而不直接測(cè)量?jī)蓮埣堥g的滑動(dòng)摩擦力？（2）實(shí)驗(yàn)中動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為 .（用測(cè)出的物理量表示）第9題圖10、做“探究?jī)蓚€(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中，如果把鉤碼換成彈簧秤，則實(shí)驗(yàn)步驟是：（1）在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上，另一端栓兩根細(xì)線.通過(guò)細(xì)線同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條，使它與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)到達(dá)

17、某一位置O點(diǎn)，在白紙上記下O點(diǎn)和兩測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1和F2.（2）在紙上根據(jù)F1和F2的大小，畫出力的圖示，猜想合力F和分力F1和F2之間的可能關(guān)系.（3）只用一個(gè)測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩拉橡皮條，使它的伸長(zhǎng)量與兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉時(shí)相同，記下此時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F和細(xì)線的方向.以上三個(gè)步驟中均有錯(cuò)誤和疏漏，指出錯(cuò)在哪里.在（1）中是 .在（2）中是 .在（3）中是 .11、在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系得實(shí)驗(yàn)中，得到以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)圖線a、b、c，描述加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線是 ；加速度與力的關(guān)系圖線是 ； 圖線是描述加速度與質(zhì)量的倒數(shù)關(guān)系a0第12題a第12題b圖410a0a0第12題c12、在探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)方案

18、中，比較初速為零的不同物體加速度大小的關(guān)系是根據(jù)：，請(qǐng)你給出證明過(guò)程15、一輛小車放在水平桌面上，現(xiàn)在用兩種方式使小車向右作加速運(yùn)動(dòng)第一種情況，對(duì)小車加上水平向右大小為10N的拉力（見(jiàn)圖1）；第二種情況，通過(guò)定滑輪掛上10N的重物（見(jiàn)圖2）（1）兩車的加速度大小是否相同(2) 試比較兩種情況下加速度的大小關(guān)系第一講 必修1實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)（作業(yè)）1.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車的加速度.下圖給出了該次實(shí)驗(yàn)中，從O點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中O、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點(diǎn).測(cè)得相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離依次為s11.40cm，s21.90cm,s32.38cm,s42.88cm,s53.39cm,s63.87cm.(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí)，小車的速度分別為：v1 cm/s,v2= cm/s,v3 cm/s,v4 cm/s, v5 cm/s.(2)作出速度-時(shí)間圖像，并由圖像求出小車的加速度acm/s2.2. 如右圖，是物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)得到的一條紙帶，從O點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，依照打點(diǎn)的先后順序依次編為1、2、3、4、5、6，測(cè)得s15.18cm,S24.40cm,s33.62cm,s42.78cm,s52.00cm,s61.22cm.(1)相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 s.(2)物體的加速度大