第11講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)中?？嫉?個問題

1、高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}第第11講力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常考的講力學(xué)實(shí)驗(yàn)中?？嫉?個問題個問題 高考必備高考必備?？紗栴}常考問題一、誤差和有效數(shù)字一、誤差和有效數(shù)字1誤差誤差2.有效數(shù)字有效數(shù)字從數(shù)字左邊第一個不為零的數(shù)字算起，如從數(shù)字左邊第一個不為零的數(shù)字算起，如0.012 5為三位有效為三位有效數(shù)字?jǐn)?shù)字誤差誤差產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因大小特點(diǎn)大小特點(diǎn)減小方法減小方法系統(tǒng)系統(tǒng)誤差誤差實(shí)驗(yàn)儀器不精確、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)儀器不精確、實(shí)驗(yàn)原理不完善、實(shí)驗(yàn)方法原理不完善、實(shí)驗(yàn)方法粗略粗略總是偏大總是偏大或偏小或偏小更新儀器完更新儀器完善實(shí)驗(yàn)原理善實(shí)驗(yàn)原理偶然偶然誤差誤差測量、讀數(shù)不準(zhǔn)確測量

2、、讀數(shù)不準(zhǔn)確忽大忽小忽大忽小畫圖象或取畫圖象或取平均值平均值高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}二、測量性實(shí)驗(yàn)二、測量性實(shí)驗(yàn)1包括：用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量長度，練習(xí)使用打點(diǎn)包括：用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量長度，練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器計(jì)時器2(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：d主尺讀數(shù)主尺讀數(shù)(mm)精度精度游標(biāo)游標(biāo)尺上對齊刻線數(shù)值尺上對齊刻線數(shù)值(mm)(2)螺旋測微器的讀數(shù)方法：螺旋測微器的讀數(shù)方法：測量值固定刻度可動刻度測量值固定刻度可動刻度0.01 mm估讀值估讀值注意要估讀到注意要估讀到0.001 mm.高考必備高考必備常考問題?？紗栴}高考必備高考必備常考問題?？紗栴}三、驗(yàn)證性

3、實(shí)驗(yàn)三、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)1包括：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律包括：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律2驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的兩種方法驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的兩種方法(1)對于現(xiàn)象直觀明顯或者只需討論的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)問題，常常對于現(xiàn)象直觀明顯或者只需討論的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)問題，常常通過觀察分析進(jìn)行證實(shí)；通過觀察分析進(jìn)行證實(shí)；(2)對有測量數(shù)值且實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證結(jié)果的，一般對有測量數(shù)值且實(shí)驗(yàn)要求根據(jù)數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證結(jié)果的，一般要進(jìn)行分析歸納，通過作圖、計(jì)算、測量進(jìn)行比較驗(yàn)證要進(jìn)行分析歸納，通過作圖、計(jì)算、測量進(jìn)行比較驗(yàn)證高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}四、探究性實(shí)驗(yàn)四、探究性實(shí)驗(yàn)1包括：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，探究求合力的方法、包括：探究彈力和彈簧伸長的

4、關(guān)系，探究求合力的方法、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系、探究功和速度變化的關(guān)系、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系、探究功和速度變化的關(guān)系、研究勻變速直線運(yùn)動研究勻變速直線運(yùn)動2探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的區(qū)別探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的區(qū)別探究性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)前并不知道滿足什么規(guī)律，所以在坐標(biāo)探究性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)前并不知道滿足什么規(guī)律，所以在坐標(biāo)紙中描點(diǎn)后所做的曲線是試探性的，只有在分析了點(diǎn)的分布紙中描點(diǎn)后所做的曲線是試探性的，只有在分析了點(diǎn)的分布和走向以后才決定用直線來擬合這些點(diǎn)而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在和走向以后才決定用直線來擬合這些點(diǎn)而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)后所作圖線的根據(jù)就是所驗(yàn)證的規(guī)律坐標(biāo)紙上描點(diǎn)后所作圖線的根

5、據(jù)就是所驗(yàn)證的規(guī)律.高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}命題特點(diǎn)命題特點(diǎn)從近幾年高考試題看，游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的試題大多數(shù)從近幾年高考試題看，游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的試題大多數(shù)為讀數(shù)問題，試題沒有太多變化，給出刻度部分圖片，要求為讀數(shù)問題，試題沒有太多變化，給出刻度部分圖片，要求讀出示數(shù)讀出示數(shù)?？紗栴}一測量性實(shí)驗(yàn)?？紗栴}一測量性實(shí)驗(yàn)(游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù))高考必備高考必備常考問題?？紗栴}高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}2游標(biāo)卡尺的讀數(shù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)游標(biāo)尺游標(biāo)尺(mm)刻度刻度格數(shù)格數(shù)刻度總刻度總長度長度每小格與每小格與1毫米差毫米差精度精度(mm)測量結(jié)果測量結(jié)果

6、(游標(biāo)尺上第游標(biāo)尺上第n條刻條刻度線與主尺上的某刻度線對度線與主尺上的某刻度線對齊時齊時)(mm)1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)主尺上讀的毫米數(shù)0.1 n20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)主尺上讀的毫米數(shù)0.05 n50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)主尺上讀的毫米數(shù)0.02 n高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}3.螺旋測微器的讀數(shù)螺旋測微器的讀數(shù)測量值固定刻度整毫米數(shù)半毫米數(shù)可動刻度讀數(shù)測量值固定刻度整毫米數(shù)半毫米數(shù)可動刻度讀數(shù)(含含估讀估讀)0.01 mm.4關(guān)于估讀問題關(guān)于估讀問題：游標(biāo)卡尺不需要估讀；毫米刻度尺、螺旋：游標(biāo)卡尺不需要估讀；毫米刻度尺、螺旋測微器需要估讀測微器

7、需要估讀高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}【典例【典例1】 (2012新課標(biāo)全國卷，新課標(biāo)全國卷，22)某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖屬板的厚度該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖6112(a)所所示，測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖示，測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖(b)所示圖所示圖(a)所示讀數(shù)所示讀數(shù)為為_mm，圖，圖(b)所示讀數(shù)為所示讀數(shù)為_mm，所測金屬，所測金屬板的厚度為板的厚度為_mm.圖圖6112高考必備高考必備?？紗栴}常考問題解析解析題圖題圖(a)的讀數(shù)為的讀數(shù)為1.00.01 mm0.010 mm.題圖題圖(b)的的讀數(shù)為讀數(shù)為

8、6.5 mm37.00.01 mm6.870 mm，故金屬板的厚，故金屬板的厚度度d6.870 mm0.010 mm6.860 mm.答案答案0.0106.8706.860高考必備高考必備?？紗栴}常考問題【典例【典例2】 2013山東卷，山東卷，21(1)圖圖6113甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)測量一鋼筆帽的內(nèi)徑時，應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的意圖，當(dāng)測量一鋼筆帽的內(nèi)徑時，應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的_(填填“A”“B”或或“C”)進(jìn)行測量；示數(shù)如圖乙所示，進(jìn)行測量；示數(shù)如圖乙所示，該鋼筆帽的內(nèi)徑為該鋼筆帽的內(nèi)徑為_mm.高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}圖圖6113高考必備高考必備?？紗栴}?？?/p>

9、問題解析解析游標(biāo)卡尺測量鋼筆帽的內(nèi)徑時，使用內(nèi)測腳，故填游標(biāo)卡尺測量鋼筆帽的內(nèi)徑時，使用內(nèi)測腳，故填“A”，該游標(biāo)卡尺的最小分度為，該游標(biāo)卡尺的最小分度為0.05 mm，游標(biāo)尺的第，游標(biāo)尺的第6個個刻度線與主尺上的某刻線對齊，所以讀數(shù)為刻度線與主尺上的某刻線對齊，所以讀數(shù)為11 mm0.05 mm611.30 mm.答案答案A11.30(11.25或或11.35)高考必備高考必備?？紗栴}常考問題【預(yù)測【預(yù)測1】 圖圖6114甲中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是甲中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是_ cm，圖乙中螺，圖乙中螺旋測微器的讀數(shù)是旋測微器的讀數(shù)是_ mm.圖圖6114答案答案2.985.680(5.6795.681均

10、對均對)高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}【預(yù)測【預(yù)測2】 某同學(xué)在測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率某同學(xué)在測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率時：時：(1)用游標(biāo)卡尺為用游標(biāo)卡尺為20分度的卡尺測量其長度如圖分度的卡尺測量其長度如圖6115甲所甲所示，由圖可知其長度為示，由圖可知其長度為_cm；圖圖6115(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑為用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑為_mm.高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}解析解析(1)從題圖甲可以看出，主尺讀數(shù)為從題圖甲可以看出，主尺讀數(shù)為50 mm，游標(biāo)尺的，游標(biāo)尺的第第3條刻度線和主尺上的一刻度線對齊，則讀

11、數(shù)應(yīng)為條刻度線和主尺上的一刻度線對齊，則讀數(shù)應(yīng)為50 mm0.053 mm50.15 mm5.015 cm；(2)由題圖乙可以看出，螺旋測微器的固定刻度為由題圖乙可以看出，螺旋測微器的固定刻度為4.5 mm，可動刻度讀出刻度為可動刻度讀出刻度為20.0(或或20.1)0.01 mm0.200 mm(或或0.201 mm)，故圓柱體的直徑為，故圓柱體的直徑為4.5 mm0.200 mm(或或0.201 mm)4.700 mm(或或4.701 mm)答案答案(1)5.015(2)4.700(或或4.701)高考必備高考必備?？紗栴}常考問題命題特點(diǎn)命題特點(diǎn)浙江考試說明要求的力學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)只有浙江考試

12、說明要求的力學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)只有“驗(yàn)證機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律定律”，考查重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)器材選擇，完成實(shí)驗(yàn)步驟填空和分，考查重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)器材選擇，完成實(shí)驗(yàn)步驟填空和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?？紗栴}二驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)常考問題二驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}應(yīng)考必備應(yīng)考必備理解實(shí)驗(yàn)原理，弄清楚要驗(yàn)證的內(nèi)容理解實(shí)驗(yàn)原理，弄清楚要驗(yàn)證的內(nèi)容“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”就是讓物體自由下落，測出物體下就是讓物體自由下落，測出物體下落的高度和物體的速度，計(jì)算出物體重力勢能的減少量與動落的高度和物體的速度，計(jì)算出物體重力勢能的減少量與動能增加量，看二者是否相等怎樣測量高度和速度？用到哪能增加量，看二

13、者是否相等怎樣測量高度和速度？用到哪些工具？操作中有哪些注意事項(xiàng)？為什么些工具？操作中有哪些注意事項(xiàng)？為什么Ep總略大于總略大于Ek?高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}【典例【典例3】 如圖如圖6116所示，甲、乙兩圖都是用來所示，甲、乙兩圖都是用來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律定律”的裝置示意圖，已知該打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)頻率為的裝置示意圖，已知該打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)頻率為50 Hz.圖圖6116高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}(1)甲、乙兩圖相比較，甲、乙兩圖相比較，_圖所示的裝置較好，其原因圖所示的裝置較好，其原因是是_(2)丙圖是采用較好的裝置并按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出丙圖是采用較好的裝

14、置并按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，其中的一條紙帶，其中O為打出的第一個點(diǎn)，標(biāo)為為打出的第一個點(diǎn)，標(biāo)為1，后面依次打，后面依次打下的一系列點(diǎn)跡分別標(biāo)為下的一系列點(diǎn)跡分別標(biāo)為2、3、4、5.經(jīng)測量，第經(jīng)測量，第1、2兩兩點(diǎn)間的距離小于點(diǎn)間的距離小于1 mm.對此小張和小李兩位同學(xué)展開了討對此小張和小李兩位同學(xué)展開了討論小張同學(xué)認(rèn)為：由自由落體運(yùn)動可知，紙帶如從靜止開論小張同學(xué)認(rèn)為：由自由落體運(yùn)動可知，紙帶如從靜止開始下降落，則始下降落，則1、2兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2 mm，這樣的紙帶，這樣的紙帶不能用來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理；不能用來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理；高考必備高考必備?？紗?/p>

15、題?？紗栴}高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}高考必備高考必備常考問題?？紗栴}答案答案(1)甲因?yàn)橛脢A子固定紙帶，可以避免乙圖中用手握甲因?yàn)橛脢A子固定紙帶，可以避免乙圖中用手握住紙帶的弊端，一方面，由于手的抖動會造成紙帶上的第一住紙帶的弊端，一方面，由于手的抖動會造成紙帶上的第一個點(diǎn)跡被拖長或位置不確定；另一方面，用夾子固定紙帶，個點(diǎn)跡被拖長或位置不確定；另一方面，用夾子固定紙帶，便于將紙帶調(diào)整為豎直方向，避免紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器限位孔便于將紙帶調(diào)整為豎直方向，避免紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器限位孔之間產(chǎn)生過大的摩擦之間產(chǎn)生過大的摩擦(兩方面答出其一就算對兩方面答出其一就算對)(2)兩人的觀點(diǎn)都不正確打第兩人的觀

16、點(diǎn)都不正確打第1個點(diǎn)時紙帶未同步開始下個點(diǎn)時紙帶未同步開始下落，而是有些滯后落，而是有些滯后(3)正比例函數(shù)圖象正比例函數(shù)圖象(或或“過原點(diǎn)的一條傾斜直線過原點(diǎn)的一條傾斜直線”)重力加重力加速度速度g高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}【預(yù)測【預(yù)測3】 在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m200 g的重物的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖6117所示所示O為紙帶下落的起為紙帶下落的起始點(diǎn)，始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點(diǎn)已知打點(diǎn)計(jì)

17、時為紙帶上選取的三個連續(xù)點(diǎn)已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔器每隔T0.02 s打一個點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹榇蛞粋€點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間9.8 m/s2，那么，那么圖圖6117高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}答案答案(1)乙乙(2)9.50.06(3)能能高考必備高考必備常考問題?？紗栴}【預(yù)測【預(yù)測4】 a、b、c為一滑塊在氣墊導(dǎo)軌上自由下滑，現(xiàn)用數(shù)碼相機(jī)連為一滑塊在氣墊導(dǎo)軌上自由下滑，現(xiàn)用數(shù)碼相機(jī)連拍三張照片，如圖拍三張照片，如圖6118所示，時間間隔均為所示，時間間隔均為0.2 s.圖圖6118高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}(1)滑塊自由下滑時的加速度滑塊自由下滑時的加

18、速度_ m/s2；(2)圖圖a中滑塊的速度大小中滑塊的速度大小_ m/s；(3)某同學(xué)想用上述三張照片來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，是否可某同學(xué)想用上述三張照片來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，是否可行？答：行？答：_(填填“可行可行”或或“不可行不可行”)，在實(shí)驗(yàn)前要，在實(shí)驗(yàn)前要不要對氣墊導(dǎo)軌作調(diào)整？答：不要對氣墊導(dǎo)軌作調(diào)整？答：_(填填“需要需要”或或“不不需要需要”)；需要測量哪些物理量需要測量哪些物理量(當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹橐阎?dāng)?shù)刂亓铀俣葹橐阎?答：答：_(用中文字書寫用中文字書寫)高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}解析解析(1)(2)參照數(shù)碼相機(jī)的照片相當(dāng)于紙帶上打下時間間參照數(shù)碼相機(jī)的照片相當(dāng)于紙帶上打

19、下時間間隔相等的三個點(diǎn)，利用記錄的位移和時間可以算出滑塊加速隔相等的三個點(diǎn)，利用記錄的位移和時間可以算出滑塊加速度，進(jìn)一步算得度，進(jìn)一步算得3個點(diǎn)的瞬時速度個點(diǎn)的瞬時速度(3)要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，即要找到初態(tài)和末態(tài)之間要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，即要找到初態(tài)和末態(tài)之間|Ep|Ek|，動能變化量依據(jù)前面算得速度可求得，而要找到勢，動能變化量依據(jù)前面算得速度可求得，而要找到勢能變化量，只要量出兩點(diǎn)距離再乘以傾角的正弦可算得能變化量，只要量出兩點(diǎn)距離再乘以傾角的正弦可算得高考必備高考必備?？紗栴}常考問題答案答案(1)0.5500.675(2)0.750.79(3)可行不需要可行不需要因?yàn)榛瑝K在氣墊導(dǎo)軌上

20、下滑時摩擦力已經(jīng)較小因?yàn)榛瑝K在氣墊導(dǎo)軌上下滑時摩擦力已經(jīng)較小(理由不說也理由不說也可可)導(dǎo)軌的傾角；導(dǎo)軌的傾角；滑塊的初始位置刻度值；滑塊的初始位置刻度值；滑塊在每個位滑塊在每個位置的刻度值或置的刻度值或?qū)к壍膬A角；導(dǎo)軌的傾角；滑塊在每個位置的刻度滑塊在每個位置的刻度值值高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}命題特點(diǎn)命題特點(diǎn)浙江考試說明要求的力學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)有：探究求合力的方浙江考試說明要求的力學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)有：探究求合力的方法，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系法，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(也可以為也可以為“驗(yàn)證牛頓第驗(yàn)證牛頓第二定律二定律”)，探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系和探究功與物體速，探究彈力與彈簧伸長的

21、關(guān)系和探究功與物體速度變化的關(guān)系，研究勻變速直線運(yùn)動近三年浙江卷每年都度變化的關(guān)系，研究勻變速直線運(yùn)動近三年浙江卷每年都出現(xiàn)對這些實(shí)驗(yàn)的考查，如出現(xiàn)對這些實(shí)驗(yàn)的考查，如2012年浙江卷年浙江卷22題，考查題，考查“探究探究合力的方法合力的方法”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)，2013年浙江卷年浙江卷21題，考查題，考查“研究勻變速研究勻變速直線運(yùn)動直線運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)，2011年年21題考查題考查“探究加速度與力、質(zhì)量探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)器材選擇、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和用作圖法處理考查的重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)器材選擇、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和用作圖法處理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)?？紗栴}三探究性實(shí)驗(yàn)?？紗栴}三探究性實(shí)驗(yàn)高考

22、必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}應(yīng)考必備應(yīng)考必備探究性實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)不是為了求得某個物理量的值，而在于它探究性實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)不是為了求得某個物理量的值，而在于它的探索性的探索性“研究勻變速直線運(yùn)動研究勻變速直線運(yùn)動”重點(diǎn)是學(xué)會使用打點(diǎn)計(jì)重點(diǎn)是學(xué)會使用打點(diǎn)計(jì)時器，學(xué)會研究分析紙帶的方法時器，學(xué)會研究分析紙帶的方法“探究彈力與彈簧伸長的探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系關(guān)系”重點(diǎn)是學(xué)會用列表法、圖象法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探索物重點(diǎn)是學(xué)會用列表法、圖象法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探索物理量間的關(guān)系理量間的關(guān)系“探究功和物體速度變化的關(guān)系探究功和物體速度變化的關(guān)系”重點(diǎn)掌握重點(diǎn)掌握本實(shí)驗(yàn)的原理，如功的計(jì)算，紙帶測量位置的選擇，學(xué)會對本實(shí)驗(yàn)的

23、原理，如功的計(jì)算，紙帶測量位置的選擇，學(xué)會對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的研究分析方法，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的研究分析方法，分析Wv，Wv2，Wv3的關(guān)的關(guān)系，最終確定系，最終確定W與與v2成正比成正比高考必備高考必備常考問題?？紗栴}【典例【典例4】 (2013新課標(biāo)全國卷新課標(biāo)全國卷，22)某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面簧的彈性勢能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連彈簧處于上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖6119所示向左推

24、所示向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放，小球離開桌面后小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放，小球離開桌面后落到水平地面通過測量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈落到水平地面通過測量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能性勢能圖圖6119高考必備高考必備?？紗栴}常考問題回答下列問題：回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出與小球拋出時的動能時的動能Ek相等已知重力加速度大小為相等已知重力加速度大小為g.為求得為求得Ek，至少，至少需要測量下列物理量中的需要測量下列物理量中的_(填正確答案標(biāo)號填正確答案標(biāo)號)A小球的質(zhì)量小球的

25、質(zhì)量mB小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離sC桌面到地面的高度桌面到地面的高度hD彈簧的壓縮量彈簧的壓縮量xE彈簧原長彈簧原長l0(2)用所選取的測量量和已知量表示用所選取的測量量和已知量表示Ek，得，得Ek_.高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}(3)圖圖61110中的直線是實(shí)驗(yàn)測量得到的中的直線是實(shí)驗(yàn)測量得到的sx圖線從理圖線從理論上可推出，如果論上可推出，如果h不變不變m增加，增加，sx圖線的斜率會圖線的斜率會_(填填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)：如果：如果m不不變，變，h增加，增加，sx圖線的斜率會圖線的斜率會_(填填“增大增大”、“減小減小”或或“不

26、變不變”)由圖中給出的直線關(guān)系和由圖中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)的表達(dá)式可知，式可知，Ep與與x的的_次方成正比次方成正比圖圖61110高考必備高考必備常考問題?？紗栴}高考必備高考必備?？紗栴}常考問題高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}【預(yù)測【預(yù)測5】 某組同學(xué)在做探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)某組同學(xué)在做探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系，采用了如圖系，采用了如圖61111裝置，小車和車中砝碼的總質(zhì)量裝置，小車和車中砝碼的總質(zhì)量用用M表示，砂和砂桶的總質(zhì)量用表示，砂和砂桶的總質(zhì)量用m表示表示圖圖61111高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}(1)現(xiàn)有下列器材：電火花計(jì)時器、紙帶、復(fù)寫紙

27、片、小車、現(xiàn)有下列器材：電火花計(jì)時器、紙帶、復(fù)寫紙片、小車、一端附有定滑輪的長木板、砂桶、砂子、細(xì)線、秒表、導(dǎo)一端附有定滑輪的長木板、砂桶、砂子、細(xì)線、秒表、導(dǎo)線、砝碼、刻度尺其中不需要的器材是線、砝碼、刻度尺其中不需要的器材是_，還需要，還需要的器材是的器材是_(2)在做實(shí)驗(yàn)過程中，以下做法正確的是在做實(shí)驗(yàn)過程中，以下做法正確的是_A平衡摩擦力時，應(yīng)把砂桶用細(xì)線通過定滑輪系于小車上平衡摩擦力時，應(yīng)把砂桶用細(xì)線通過定滑輪系于小車上B砂和砂桶質(zhì)量砂和砂桶質(zhì)量m一定時，改變小車一定時，改變小車(含砝碼含砝碼)質(zhì)量質(zhì)量M，都需，都需重新平衡摩擦力重新平衡摩擦力C實(shí)驗(yàn)中，要求砂和砂桶質(zhì)量實(shí)驗(yàn)中，要求砂

28、和砂桶質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車遠(yuǎn)小于小車(含砝碼含砝碼)質(zhì)量質(zhì)量MD在探究外力一定，加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)該改變砂桶在探究外力一定，加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)該改變砂桶與砂的質(zhì)量與砂的質(zhì)量m高考必備高考必備?？紗栴}常考問題解析解析(1)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的原理和所給實(shí)驗(yàn)器材可知不需要的器根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的原理和所給實(shí)驗(yàn)器材可知不需要的器材是秒表，還需要的器材是天平材是秒表，還需要的器材是天平(測量小車和車中砝碼的總質(zhì)測量小車和車中砝碼的總質(zhì)量、砂和砂桶的總質(zhì)量量、砂和砂桶的總質(zhì)量)(2)平衡摩擦力時不應(yīng)把砂桶用細(xì)線平衡摩擦力時不應(yīng)把砂桶用細(xì)線通過定滑輪系于小車上，且只要不改變長木板的傾角都不需通過定滑輪系于小車上，且只

29、要不改變長木板的傾角都不需要重新平衡摩擦力，故要重新平衡摩擦力，故A、B選項(xiàng)錯誤；對系統(tǒng)而言，根據(jù)牛選項(xiàng)錯誤；對系統(tǒng)而言，根據(jù)牛頓第二定律可得，頓第二定律可得，(mM)amg，當(dāng)，當(dāng)Mm時，對小車時，對小車(含砝含砝碼碼)才有才有Mamg，故，故C選項(xiàng)正確；根據(jù)控制變量法可知，當(dāng)探選項(xiàng)正確；根據(jù)控制變量法可知，當(dāng)探究外力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)改變小車究外力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)改變小車(含砝碼含砝碼)的的質(zhì)量，而不是改變砂和砂桶的質(zhì)量，故質(zhì)量，而不是改變砂和砂桶的質(zhì)量，故D選項(xiàng)錯誤選項(xiàng)錯誤答案答案(1)秒表天平秒表天平(2)C高考必備高考必備?？紗栴}常考問題圖圖61112 高考

30、必備高考必備常考問題?？紗栴}同學(xué)們設(shè)計(jì)了以下表格來記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中同學(xué)們設(shè)計(jì)了以下表格來記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中L1、L2、L3、L4代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4表示物體每次表示物體每次通過通過Q點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度.他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的Lv圖象，并得出結(jié)圖象，并得出結(jié)論論Wv2.他們的做法是否合適，你有什么好的建議？他們的做法是否合適，你有什么好的建議？在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小

31、_(填填“會會”或或“不會不會”)影響探究結(jié)果影響探究結(jié)果實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234LL1L2L3L4vv1v2v3v4高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}解析解析(1)采用表格方法記錄數(shù)據(jù)繪制的采用表格方法記錄數(shù)據(jù)繪制的Lv圖象是曲圖象是曲線，不能得出結(jié)論線，不能得出結(jié)論Wv2.為了更直觀地看出為了更直觀地看出L和和v的變化關(guān)的變化關(guān)系，應(yīng)該繪制系，應(yīng)該繪制Lv2圖象圖象(2)重力和摩擦力的總功重力和摩擦力的總功W也與距離也與距離L成正比，因此不會影響成正比，因此不會影響探究的結(jié)果探究的結(jié)果答案答案(1)不合適，應(yīng)進(jìn)一步繪制不合適，應(yīng)進(jìn)一步繪制Lv2圖象圖象(2)不會不會高考必備高考必備?？紗栴}常

32、考問題命題特點(diǎn)命題特點(diǎn)近幾年高考中力學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的命題幾率明顯增加，近幾年高考中力學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的命題幾率明顯增加，2011年年新課標(biāo)全國卷中運(yùn)用光電門研究勻變速直線運(yùn)動，新課標(biāo)全國卷中運(yùn)用光電門研究勻變速直線運(yùn)動，2012年海年海南卷、浙江卷、山東卷和江蘇卷力學(xué)實(shí)驗(yàn)均為創(chuàng)新型實(shí)南卷、浙江卷、山東卷和江蘇卷力學(xué)實(shí)驗(yàn)均為創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)有的是全新的實(shí)驗(yàn)，有的是課本實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新改造，試題驗(yàn)有的是全新的實(shí)驗(yàn)，有的是課本實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新改造，試題的特點(diǎn)是一般都給定實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)器材，要求學(xué)生的特點(diǎn)是一般都給定實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)器材，要求學(xué)生(1)補(bǔ)全該實(shí)驗(yàn)的操作過程及所需要測量的物理量補(bǔ)全該實(shí)驗(yàn)的操作過程及所需要測量的物

33、理量(2)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?？紗栴}四創(chuàng)新拓展型實(shí)驗(yàn)?？紗栴}四創(chuàng)新拓展型實(shí)驗(yàn)高考必備高考必備?？紗栴}常考問題應(yīng)考必備應(yīng)考必備(1)要完成好創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)，必須掌握基本儀器的使用方法、要完成好創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)，必須掌握基本儀器的使用方法、基本的實(shí)驗(yàn)方法和基本物理原理基本的實(shí)驗(yàn)方法和基本物理原理(2)實(shí)驗(yàn)過程的研究應(yīng)以減小實(shí)驗(yàn)誤差和不造成錯誤為主要依實(shí)驗(yàn)過程的研究應(yīng)以減小實(shí)驗(yàn)誤差和不造成錯誤為主要依據(jù)應(yīng)在明確實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，往往需據(jù)應(yīng)在明確實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，往往需要先根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)出物理量間的關(guān)系式，通過圖象與函要先根據(jù)物理規(guī)律推導(dǎo)出物理量間的關(guān)系式，通過圖象與

34、函數(shù)處理數(shù)據(jù)數(shù)處理數(shù)據(jù)高考必備高考必備?？紗栴}常考問題【典例【典例5】 (2013江蘇卷，江蘇卷，11)某興趣小組利用自由落體運(yùn)動測定重力加某興趣小組利用自由落體運(yùn)動測定重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖61113所示傾斜的球槽中放有若所示傾斜的球槽中放有若干個小鐵球，閉合開關(guān)干個小鐵球，閉合開關(guān)K，電磁鐵吸住第，電磁鐵吸住第1個小球手動敲個小球手動敲擊彈性金屬片擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開，第與觸頭瞬間分開，第1個小球開始下個小球開始下落，落，M迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個小球當(dāng)?shù)趥€小球當(dāng)?shù)?個小球撞個小球撞擊擊M時，時，M與觸頭分開，第與觸頭分開，第2個

35、小球開始下落個小球開始下落.這樣，就這樣，就可測出多個小球下落的總時間可測出多個小球下落的總時間高考必備高考必備?？紗栴}常考問題圖圖61113高考必備高考必備?？紗栴}常考問題(1)在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的有在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的有_A電路中的電源只能選用交流電源電路中的電源只能選用交流電源B實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方調(diào)整到電磁鐵的正下方C用直尺測量電磁鐵下端到用直尺測量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的的豎直距離作為小球下落的高度高度D手動敲擊手動敲擊M的同時按下秒表開始計(jì)時的同時按下秒表開始計(jì)時高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}(2)實(shí)驗(yàn)測得小球下落的高度實(shí)驗(yàn)測得小球下落

36、的高度H1.980 m,10個小球下落的總個小球下落的總時間時間T6.5 s可求出重力加速度可求出重力加速度g_m/s2.(結(jié)果保結(jié)果保留兩位有效數(shù)字留兩位有效數(shù)字)(3)在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的兩個在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的兩個辦法辦法(4)某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時間某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時間t磁性才消磁性才消失，因此，每個小球的實(shí)際下落時間與它的測量時間相差失，因此，每個小球的實(shí)際下落時間與它的測量時間相差t，這導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差為此，他分別取高度，這導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差為此，他分別取高度H1和和H2，測量，測量n個小球下落的總時間個小球

37、下落的總時間T1和和T2.他是否可以利用這兩組數(shù)據(jù)消除他是否可以利用這兩組數(shù)據(jù)消除t對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？請推導(dǎo)說明對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？請推導(dǎo)說明高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}高考必備高考必備?？紗栴}?？紗栴}【預(yù)測【預(yù)測7】 某學(xué)習(xí)小組利用自行車的運(yùn)動某學(xué)習(xí)小組利用自行車的運(yùn)動“探究阻力做功與速度變化的探究阻力做功與速度變化的關(guān)系關(guān)系”人騎自行車在平直的路面上運(yùn)動，當(dāng)人停止蹬車人騎自行車在平直的路面上運(yùn)動，當(dāng)人停止蹬車后，由于受到阻力作用，自行車的速度會逐漸減小至零，如后，由于受到阻力作用，自行車的速度會逐漸減小至零，如圖圖61114所示在此過程中，阻力做功使自行車的速度所示在此過程中，阻力做功使自行車的速度發(fā)生變化設(shè)自行車無動力后受到的阻力恒定發(fā)生變化設(shè)自行車無動力后受到的阻力恒定(1)在實(shí)驗(yàn)中使自行車在平直的公路上獲得某一速