高一物理必修一實驗復習及同步訓練

1、高一物理必修一實驗復習【知識要點】一、使用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度。1、實驗原理設物體做勻加速直線運動，加速度是a，在各個連續(xù)相等的時間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，測出各段位移s1、s2即可求出 再算出a1、a2的平均值，就是我們所要測定的勻變速直線運動的加速度。2、實驗器材電火花計時器或電磁打點計時器，一端附有滑輪的長木板，小車，紙帶，刻度尺，導線，電源，鉤碼，細繩。3、實驗步驟（1）按教材圖所示，把

2、附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸處桌面。把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。（2）把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼。把紙帶穿過打點計時器，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計時器處，接通電源后，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點。換上新紙帶，重復實驗三次。（4）從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點子，在后邊便于測量的地方找一個開始點。為了測量方便和減小誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間的單位，而用每打五次點的時間作為時間的單位，就是T=0.02×5=0.1s。在

3、選好的開始點下面標明A，在第六點下面標明B，在第十一點下面標明C，在第十六點下面標明D，點A、B、C、D叫做計數(shù)點，如圖所示。兩個相鄰計數(shù)點間的距離分別是s1、s2、s3s1 s2 s3A B C D（5）測出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的長度，把測量結果填入下表中。（6）根據測量結果，利用“實驗原理”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動的加速度。把計算的結果填入表中小車做勻變速直線運動的加速度a= 二、驗證力的平行四邊形定則 1、演示實驗并解說（1）把方木板固定在黑板上，用圖釘把白紙固定在木塊上

4、。AOOFF1F2（2）用圖釘把橡皮條一端固定在A點，結點自然狀態(tài)在O點，結點上系著細繩，細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，使結點到達O點。讓學生記下O的位置，用鉛筆和刻度尺在白紙上從O點沿兩條細繩的方向畫線，記下F1、F2的力的大小。 （4）放開彈簧秤，使結點重新回到O點，再用一只彈簧秤，通過細繩把橡皮條的結點拉到O，讀出彈簧秤的示數(shù)F，記下細繩的方向，按同一標度作出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，F(xiàn)幾乎是F1、F2為鄰邊的平行四邊形的對角線。 經過前人很多次的、精細的實驗，最后確認，對角線的長度、

5、方向、跟合力的大小、方向一致，即對角線與合力重合，也就是說，對角線就表示F1、F2的合力。 歸納：可見互成角度的兩個力的合成，不是簡單的將兩個力相加減，而是用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩鄰邊之間的對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（1）本實驗中，以橡皮筋的伸長（結點到達某一位置）衡量力的作用效果，故在同一次實驗中，應使兩種情況下結點到達同一位置。（2）實驗時，彈簧秤必須保持與木板平行，且拉力應沿軸線方向，以減小實驗誤差，測量前應首先檢查彈簧秤的零點是否準確，注意使用中不要超過其彈性限度，彈簧秤的讀數(shù)應估讀到其最小刻度的下一位。三、驗證牛頓第二定律1

6、.實驗原理: 實驗裝置如圖。用細線將小車(質量記為M)和砂桶(內裝有細砂，總質量為m)連接起來，構成一個系統(tǒng)。當系統(tǒng)做加速運動時，有： a=mg/(M+m)繩對車的拉力T=Ma=Mmg/(M+m)= 當Mm時，Tmg。故可通過改變砂桶中細砂的質量來改變拉力的大小，從而驗證加速度與拉力的關系；在小車上添加砝碼來改變小車的質量，從而驗證加速度與質量的關系。2.實驗步驟1.通過調節(jié)木板的傾斜程度，用重力沿斜面的分力來平衡摩擦力。 此時不掛砂桶，但應把紙帶在打點計時器的限位孔中穿好。2.保持小車的質量不變，改變砂桶中細砂的質量，測出相應的加速度，驗證當M一定時，a與F與關系。3.保持外力(即砂桶中細砂

7、的質量)不變，在小車上加砝碼，測出相應的加速度，優(yōu)證當作用力一定時，a與M的關系。3.數(shù)據記錄及處理1.實驗中要測定小桶和細砂的總質量m，小車及砝碼的總質量M。2.要在紙帶測出小車的位移。3.用逐差法處理數(shù)據。4.用圖象法處理數(shù)據。 通過實驗所測得的數(shù)據，畫出aF圖、a 圖。aa 正確的實驗圖線應如圖1、2所示。四.誤差分析1.未滿足Mm這一條件時，會得到圖3所示圖線。2.未平衡摩擦力，會得到圖4中2所示圖線。 平衡摩擦力過甚，會得到圖4中1所示圖線?！镜湫屠}】1某同學用題22圖2所示裝置測量重力加速度g,所用交流電頻率為50 Hz。在所選紙帶上取某點為0號計數(shù)點，然后每3個點取一個計數(shù)點，

8、所以測量數(shù)據及其標記符號如題22圖3所示。該同學用兩種方法處理數(shù)據(T為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔)：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)據處理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，對實驗結果起作用的，方法A中有_；方法B中有_。因此，選擇方法_（A或B）更合理，這樣可以減少實驗的 (系統(tǒng)或偶然)誤差。本實驗誤差的主要來源有_（試舉出兩條）。2如圖所示，某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3

9、=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則A點處瞬時速度的大小是_m/s，小車運動的加速度計算表達式為_，加速度的大小是_m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字）。3、在“驗證平形四邊形定則”的實驗中，有A、B兩個彈簧秤拉橡皮條的結點，使其位于O處，如圖所示，此時，+=90°，現(xiàn)在保持A讀數(shù)不變，減小角，要使結點仍在O處，可采用的辦法是（ ） A增大B的讀數(shù)，同時減小角 B增大B的讀數(shù)，同時增大角 C減小B的讀數(shù)，同時減小角 D減小B的讀數(shù)，同時增大角4在做“互成角度的兩個力的合成”的實驗時，需要的器材有：方木板、白紙、細繩套兩個，三角板、刻度尺、圖

10、釘幾個，還需 。5在做上述實驗時，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，另一端結兩個細繩套，通過細繩用兩個互成角度的彈簧秤拉橡皮條，使結點移到某一位置O，此時需記下： 。然后用一個彈簧秤把橡皮條拉長，使結點到達 ，再記下 和 。6在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗時，計算出紙帶的加速度后，將加速度與力、質量的有關數(shù)值記入下表中（/）（）（/）/（）根據表中所列數(shù)據，分別劃出aF圖像和a1/M圖像。根據圖像可以判定：當M一定時，a與F的關系是 ； 當F一定時，a與M的關系是 。由a-F圖像可知M= 。 由a-1/M圖像可知 F= 【經典練習】1、用打點計時器可測紙帶運動的

11、時間和位移下面是沒有按操作順序寫的不完整的實驗步驟，按照你對實驗的理解，在各步驟空白處填上適當?shù)膬热?，然后按實際操作的合理步驟，將各步驟的字母代號順序寫在空白處A在電磁打點計時器的兩接線柱上分別接上導線，導線的另一端分別接在低壓 電源的兩個接線柱上。B把電磁打點計時器固定在桌子上，讓紙帶穿過 ，并壓在 下面。C用刻度尺測量從計時開始點到最后一個點間的距離。D切斷電源，取下紙帶，如果共有n個清晰的點，則這段紙帶記錄的時間 。E打開電源開關，再用手水平地拉動紙帶，紙帶上打下一系列小點。F利用公式計算紙帶運動的平均速度。實驗步驟的合理順序是 2、使用打點計時器時，下列問題對實驗的影響是什么？（1）錯

12、接在直流電源上，影響是 （2）電源頻率不穩(wěn)，影響是 （3）打點針壓得太緊，影響是 （4）電源電壓不穩(wěn)，影響是 （5）振針過長，影響是 3、如圖1所示，是某人練習使用打點計時器得到的紙帶，紙帶的右端后通過打點計時器從點痕的分布情況可以斷定紙帶的運動情況是 。若所用電源頻率為50Hz，從打下A點到打下D點，共13點，歷時 s，位移為 m，這段時間內紙帶運動的平均速度是 m/sBD段的平均速度是 m/s。4、電火花打點計時器使用交流 V電源工作，它是利用 在紙帶上打出小孔而顯示點跡的計時儀器工作電源頻率是50Hz，如果用它測量時，實驗者不知工作電壓的頻率變?yōu)?0Hz，仍按50Hz的頻率計算，這樣算出

13、的速度值與物體速度的真實值相比是 （填“偏大”或“偏小”）。5、在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗中，將下列步驟的代號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計時器處,先接通電源,后放開紙帶B.將打點計時器固定在平板上,并接好電路C.把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下面吊著重量適當?shù)你^碼D.斷開電源,取下紙帶E.將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點計時器的限位孔F.換上新的紙帶,再重復做三次6、某次實驗用打點計時器交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖所示,圖中前幾個點模糊,因此從A點開始每打五個點取一個計數(shù)點,其中B、C、D、E點的對應速度vB=_m/s, vC=_m/

14、s, vD=_m/s, vE=_m/s,由此推得F點的速度vF=_m/s.OAB1.40CDEFG3.556.4510.1014.5019.65單位:cm第6題圖7、（1）在加速度實驗中，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始滑下，并用水鐘測量銅球每次下滑的時間，研究銅球的運動路程與時間的關系。亞里士多德曾預言銅球運動速度是均勻不變的，伽俐略卻證明銅球運動的路程與時間的平方成反比。請將亞里士多德的預言和伽俐略的結論分別用公式表示（其中路程用x，速度用v，加速度用a，時間用t表示）。亞里士多德的預言： ；伽俐略的結論： 。（2）研究物理問題時，常常需要忽略某些次要因素，建

15、立理想化的物理模型。例如“質點”模型忽略了物體的體積、形狀，只記其質量。請寫出你所學過的兩個物理模型名稱： 和 模型。8、如圖所示為四位同學在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中所作的圖示，F(xiàn)1和F2是兩個彈簧秤同時拉橡皮條時的力的圖示，F(xiàn)是一個彈簧秤單獨拉橡皮條時的力的圖示，F(xiàn)是根據平行四邊形定則作出的F1和F2的合力的圖示，其中錯誤的一個圖是 .第8題圖在上述實驗中，如果將兩個細繩套換成兩根橡皮條，那么實驗結果變不變？答： ；如果實驗中OA之間的橡皮條已經“疲勞”（即形變不能完全恢復），按實驗步驟先測出F1、F2作出合力F，再測出F，那么F與F相比，大小、方向是否相同？答：大小 ，方向 .9

16、、為了測量兩張紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學設計了一個實驗：如圖所示，在木塊A和木板B上貼上待測的紙，B板水平固定，沙桶通過細線與A相連，調節(jié)沙桶中沙的多少，使A勻速向左運動，測出沙桶和沙的總質量m以及貼紙的木塊A的質量M，則可計算出動摩擦因數(shù).問：（1）該同學為什么要把紙貼在木板上而不直接測量兩張紙間的滑動摩擦力？（2）實驗中動摩擦因數(shù)的表達式為 .（用測出的物理量表示）第9題圖10、做“探究兩個力的合成”的實驗中，如果把鉤碼換成彈簧秤，則實驗步驟是：（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，另一端栓兩根細線.通過細線同時用兩個測力計互成角度地拉橡皮條，使它與細線的結點到達某

17、一位置O點，在白紙上記下O點和兩測力計的讀數(shù)F1和F2.（2）在紙上根據F1和F2的大小，畫出力的圖示，猜想合力F和分力F1和F2之間的可能關系.（3）只用一個測力計通過細繩拉橡皮條，使它的伸長量與兩個測力計拉時相同，記下此時測力計的讀數(shù)F和細線的方向.以上三個步驟中均有錯誤和疏漏，指出錯在哪里.在（1）中是 .在（2）中是 .在（3）中是 .11、在探究加速度與力、質量的關系得實驗中，得到以下三個實驗圖線a、b、c，描述加速度與質量關系的圖線是 ；加速度與力的關系圖線是 ； 圖線是描述加速度與質量的倒數(shù)關系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驗方案中

18、，比較初速為零的不同物體加速度大小的關系是根據：，請你給出證明過程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動第一種情況，對小車加上水平向右大小為10N的拉力（見圖1）；第二種情況，通過定滑輪掛上10N的重物（見圖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系第一講 必修1實驗復習（作業(yè)）1.利用打點計時器測定勻加速直線運動的小車的加速度.下圖給出了該次實驗中，從O點開始每5個點取一個計數(shù)點的紙帶，其中O、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點.測得相鄰計數(shù)點的距離依次為s11.40cm，s21.90cm,s32.38cm,s42.88cm,s53.39cm,s63.87cm.(1)在計時器打出點1、2、3、4、5時，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動得到的一條紙帶，從O點開始每5個計時點取一個記數(shù)點，依照打點的先后順序依次編為1、2、3、4、5、6，測得s15.18cm,S24.40cm,s33.62cm,s42.78cm,s52.00cm,s61.22cm.(1)相鄰兩記數(shù)點間的時間間隔為 s.(2)物體的加速度