【全冊】(16套)通用版2020年高考物理一輪實驗復(fù)習(xí)PPT課件匯總(高考全考點)

1、（16套）通用版2019年高考物理一輪實驗復(fù)習(xí)PPT課件匯總（高考全考點）如果暫時不需要，請您把我收藏一下。因為一旦關(guān)閉本頁，可能就永遠失去我了哦！請別問我是怎么知道的！一次小下載 安逸一整年！小魔方站作品 盜版必究目 錄更多精彩內(nèi)容，微信掃描二維碼獲取掃描二維碼獲取更多資源謝謝您下載使用！實驗1研究勻變速直線運動-5-一、實驗?zāi)康?.練習(xí)使用打點計時器,學(xué)會通過紙帶上的點研究物體的運動情況。2.會利用紙帶求勻變速直線運動的速度、加速度。3.利用打點紙帶探究小車速度隨時間變化的規(guī)律,并能畫出小車運動的v-t圖象,根據(jù)圖象求加速度。二、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

2、板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片。-6-三、實驗原理1.打點計時器原理-7-2.勻變速直線運動的分析(1)利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運動的方法沿直線運動的物體在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移分別為x1,x2,x3,x4,xn,若x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=xn-xn-1,則說明物體做勻變速直線運動。(2)速度的求解方法-8-(3)加速度的求解方法 圖象法:以打某計數(shù)點時為計時起點,利用vn= 求出打各點時的瞬時速度,描點得v-t圖象,圖象的斜率即為物體做勻變速直線運動的加速度。-9-四、實驗步驟1.把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,并使有滑輪一端伸出桌面,把打點計

3、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(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩繞過滑輪,下邊掛上合適的鉤碼,將紙帶穿過打點計時器,固定在小車的后面。實驗裝置如圖所示,放手后,看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行。-10-3.把小車停在靠近打點計時器處,先接通電源,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系列的點。換上新紙帶,重復(fù)三次。-11-五、數(shù)據(jù)處理1.由實驗數(shù)據(jù)得出v-t圖象(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開始一些比較密集的點,在后面便于測量的地方找一個開始點,以后依次每五個點取一個計數(shù)點,確定好計數(shù)開始點,并標(biāo)明0、1、2、3、4、,測量各計數(shù)點到0點的距離x

4、,并填入表中。-12-(2)利用一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點1、2、3、4、的瞬時速度,填入上面的表格中。(3)根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù),在直角坐標(biāo)系中描點。(4)根據(jù)描點作一條直線,使盡量多的點落到這條直線上,落不到直線上的各點盡可能均勻分布在直線的兩側(cè),如圖所示。-13-2.小車運動的速度隨時間變化的規(guī)律(1)小車運動的v-t圖象是一條傾斜的直線,如圖所示,當(dāng)時間增加相同的值t,速度也會增加相同的值v時,可以得出結(jié)論:小車的速度隨時間均勻變化。(2)既然小車的v-t圖象是一條傾斜的直線,那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v=kt+b,所以小車的速度隨時間均勻變化。

5、-14-六、注意事項1.平行紙帶、細(xì)繩要和長木板平行。2.靠近釋放小車前,應(yīng)使小車停在靠近打點計時器的位置。3.先后順序?qū)嶒灂r應(yīng)先接通電源,后釋放小車;一次實驗結(jié)束時先斷開電源,后取下紙帶。4.防止碰撞在到達長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動,防止鉤碼落地和小車與滑輪碰撞。5.減小誤差細(xì)繩的另一端掛的鉤碼個數(shù)要適當(dāng),避免速度過大而使紙帶上打的點太少,或者速度太小使紙帶上打的點過于密集。-15-6.紙帶選取選擇一條點跡清晰的紙帶,舍棄點密集部分,適當(dāng)選取計數(shù)點。7.準(zhǔn)確作圖在坐標(biāo)紙上,縱、橫軸選取合適的單位(避免所描點過密或過疏,而導(dǎo)致誤差過大),仔細(xì)描點連線,不能連成折線,應(yīng)作一條平滑曲線,讓盡量多

6、的點落到這條曲線上,落不到曲線上的各點應(yīng)均勻分布在曲線的兩側(cè)。-16-七、誤差分析1.紙帶運動時摩擦不均勻,打點不穩(wěn)定引起誤差。所以安裝時紙帶、細(xì)繩要與長木板平行,同時選擇符合要求的交流電源的電壓及頻率。2.測量紙帶誤差,為減小誤差舍棄點密集部分,適當(dāng)選取計數(shù)點。3.紙帶上計數(shù)點間距測量有偶然誤差,故要多測幾組數(shù)據(jù),以盡量減小誤差。4.用作圖法作出的v-t圖象不是一條直線。為此在坐標(biāo)紙上描點時,縱、橫軸選取合適的單位,描點連線時,不能連成折線,讓各點盡量落到曲線上,落不到曲線上的各點應(yīng)均勻分布在曲線的兩側(cè)。-17-要最大限度地減少小車與長木板、打點計時器與紙帶間的阻力,應(yīng)如何改進實驗?zāi)?結(jié)合教

7、材的介紹,想一下有哪些方法?提示：1.用氣墊導(dǎo)軌代替長木板或在長木板上鋪一層白紙以減小摩擦阻力。2.用頻閃照相的方法或光電計時器代替打點計時器,可以最大限度地減少打點計時器的限位孔與紙帶間的摩擦阻力,使小車盡可能做勻加速直線運動,以提高實驗的精確度。-18-考點一考點二考點三實驗原理與操作例1關(guān)于探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗操作,下列說法中錯誤的是()A.長木板不能側(cè)向傾斜,也不能一端高一端低B.在釋放小車前,小車應(yīng)停在靠近打點計時器處C.應(yīng)先接通電源,待打點計時器開始打點后再釋放小車D.要在小車到達定滑輪前使小車停止運動 答案解析解析關(guān)閉長木板不能側(cè)向傾斜,但可以一端高一端低,故選項A

8、符合題意;實驗時,為了能在紙帶上得到較多的點跡,釋放小車前,小車應(yīng)停在靠近打點計時器處,選項B不符合題意;如果先釋放小車,可能紙帶上打不上幾個點,故選項C不符合題意;為了保護小車避免落地摔壞,在小車到達定滑輪前要用手使小車停止運動,選項D不符合題意。 答案解析關(guān)閉A-19-考點一考點二考點三例2某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置研究勻變速直線運動。 實驗步驟如下:A.安裝好實驗器材。B.讓小車拖著紙帶運動,打點計時器在紙帶上打下一系列點。重復(fù)幾次,選出一條點跡比較清晰的紙帶,從便于測量的點開始,每五個點取一個計數(shù)點,如圖乙中a、b、c、d等點。-20-考點一考點二考點三C.測出x1、x2、x3、。結(jié)

9、合上述實驗步驟,請你繼續(xù)完成下列問題:(1)實驗中,除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列的器材中,必須使用的有。(填選項代號)A.電壓合適的50 Hz交流電源B.電壓可調(diào)的直流電源C.停表D.刻度尺E.天平F.重錘G.彈簧測力計H.滑動變阻器(2)如果小車做勻加速直線運動,所得紙帶如圖乙所示,則x1、x2、x3的關(guān)系是。已知打點計時器打點的時間間隔是T,則打c點時小車的速度大小是。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-21-考點一考點二考點三特別提醒1.計時點和計數(shù)點(1)計時點和計數(shù)點的比較計時點是打點計時器打在紙帶上的實際點,如果所用電源

10、頻率為50 Hz,則兩相鄰點間的時間間隔為0.02 s;計數(shù)點是人們根據(jù)需要按一定的個數(shù)選擇的點,兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔由選擇的個數(shù)而定,如每5個點取一個計數(shù)點和每隔4個點取一個計數(shù)點,時間間隔都是0.1 s。(2)紙帶上相鄰的兩點的時間間隔均相同,速度越大,紙帶上的計數(shù)點越稀疏。2.紙帶上點的意義(1)反映和紙帶相連的物體在不同時刻的位置。(2)通過研究紙帶上各點之間的距離,可以判斷物體的運動情況。(3)可以利用紙帶上打出的點來確定計數(shù)點間的時間間隔。-22-考點一考點二考點三數(shù)據(jù)處理與誤差分析例3(1)如圖甲所示為探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗裝置圖,按照實驗要求應(yīng)該()A.先釋放

11、小車,再接通電源B.先接通電源,再釋放小車C.同時釋放小車和接通電源(2)本實驗必須()A.要平衡摩擦力B.要求懸掛物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量C.上述兩項要求都不需要甲 -23-考點一考點二考點三(3)如圖乙為在探究小車速度隨時間的變化規(guī)律實驗中得到的紙帶,從中確定五個計數(shù)點,量得d1=8.00 cm,d2=17.99 cm,d3=30.00 cm,d4=44.01 cm,每相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是0.10 s。則打C點時小車的速度vC= m/s,小車的加速度a= m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-24-考點一考點二考點三例4某實驗小組采用如圖甲所示的實驗裝

12、置探究小車做勻變速直線運動的規(guī)律,打點計時器工作頻率為50 Hz。圖乙是實驗中得到的一條較理想的紙帶,每兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.10 s。-25-考點一考點二考點三通過計算已經(jīng)得出了打下B、C、D三個點時小車的瞬時速度,以A點為計時起點,通過描點連線得到了如圖丙所示的圖象。試分析下列問題(保留三位有效數(shù)字)丙(1)打點計時器打E點時小車的瞬時速度vE= m/s;(2)小車運動的加速度為a= m/s2;(3)根據(jù)圖象求出打點計時器打下A點時的速度為vA=m/s。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-26-考點一考點二考點三規(guī)律總結(jié)1.運動性質(zhì)的判斷:看相鄰計數(shù)點間的距離特點。2.瞬時速度

13、的求解:采用平均速度法求某一點的瞬時速度。3.加速度的求解:v-t圖象法;推論法(x=aT2);逐差法。-27-考點一考點二考點三實驗的改進與創(chuàng)新本實驗是以教材中的實驗為背景,通過改變實驗條件、實驗儀器等設(shè)置題目,不脫離教材而又不拘泥于教材,體現(xiàn)開放性、探究性等特點。多從原理演化和數(shù)據(jù)處理技巧上進行創(chuàng)新。1.原理演化(如圖所示)-28-考點一考點二考點三2.數(shù)據(jù)處理(1)加速度的獲得:靠重物的拉力獲得加速度長木板傾斜靠重力沿木板方向的分力獲得加速度。(2)速度的測量方法:由打點紙帶求速度測定遮光片的寬度d和遮光片通過光電門的擋光時間t,由v= 求速度。(3)加速度的測量方法:由打點紙帶利用逐差

14、法求加速度利用經(jīng)過兩個光電門的瞬時速度,由速度與時間(位移)關(guān)系求加速度。-29-考點一考點二考點三例5某研究性學(xué)習(xí)小組用圖甲裝置來測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?主要操作如下安裝實驗器材,調(diào)節(jié)試管夾(小鐵球)、光電門和紙杯在同一豎直線上;打開試管夾,由靜止釋放小鐵球,光電計時器記錄小鐵球在通過兩個光電門的運動時間t,并用刻度尺(圖上未畫出)測量出兩個光電門之間的高度h,計算出小鐵球通過兩光電門間的平均速度v;保持光電門1的位置不變,改變光電門2的位置,重復(fù)的操作,測出多組(h,t),計算出對應(yīng)的平均速度v;-30-考點一考點二考點三畫出v-t圖象。 -31-考點一考點二考點三請根據(jù)實驗,回答如下問題:(

15、1)設(shè)小鐵球到達光電門1時的速度為v0,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則小鐵球通過兩光電門間平均速度v的表達式為。(用v0、g和t表示)(2)實驗測得的數(shù)據(jù)如下表:請在圖乙坐標(biāo)紙上畫出v-t圖象。(3)根據(jù)v-t圖象,可以求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭= m/s2,試管夾到光電門1的距離約為 cm。(以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-32-考點一考點二考點三例6現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的運動規(guī)律。在一小物塊沿斜面向下運動的過程中,用頻閃相機拍攝的不同時刻物塊的位置如圖所示。拍攝時頻閃頻率是10 Hz,通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4。已知

16、斜面頂端的高度h和斜面的長度x,數(shù)據(jù)如下表所示。重力加速度大小g取9.80 m/s2。單位:cm-33-考點一考點二考點三根據(jù)表中數(shù)據(jù),完成下列填空(1)物塊的加速度a= m/s2(保留3位有效數(shù)字)。(2)因為,可知斜面是粗糙的。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-34-考點一考點二考點三特別提醒創(chuàng)新實驗題一般情景新而知識舊,因此做實驗題應(yīng)注重知識的遷移應(yīng)用,用教材中實驗的原理、方法和技巧處理新問題。對于本題來說,物理過程是舊的,但情景是新的,數(shù)據(jù)處理屬于逐差法處理紙帶問題的延伸。-35-121.在做探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗時,某同學(xué)得到一條用打點計時器打下的紙帶,并在其上取了A、B、

17、C、D、E、F 6個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個打點計時器打下的點,圖中沒有畫出),打點計時器接的是220 V、50 Hz的交流電源。他把一把毫米刻度尺放在紙帶上,其零刻度和計數(shù)點A對齊。 (1)按照有效數(shù)字的讀數(shù)規(guī)則讀出相鄰計數(shù)點AB、BC、CD、DE、EF間的距離x1、x2、x3、x4、x5,它們依次為 cm、 cm、 cm、 cm、 cm。-36-12(2)由以上數(shù)據(jù)可計算出打點計時器在打B、C、D、E各點時,物體的瞬時速度vB、vC、vD、vE依次是 m/s、 m/s、 m/s、 m/s。 (3)根據(jù)(2)中得到的數(shù)據(jù),試在所給的坐標(biāo)系中,用作 v-t 圖象的方法,從圖象中求出該

18、物體的加速度a=。(要標(biāo)明坐標(biāo)及其單位,單位大小要取得合適,使作圖和讀數(shù)方便,并盡量充分利用坐標(biāo)紙)-37-12-38-39-122.利用如圖甲所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度。一斜面上安裝有兩個光電門,其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處,光電門甲的位置可移動。當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時,與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至光電門乙所用的時間t。改變光電門甲的位置進行多次測量,每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑,并用刻度尺測量光電門甲、光電門乙之間的距離x,記下相應(yīng)的t值,所得數(shù)據(jù)如下表所示。-40-12完成下列填空和作圖:(1)若滑塊所受摩擦力為一常量,滑塊

19、加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時的瞬時速度vt、測量值x和t四個物理量之間所滿足的關(guān)系式是;(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù),在圖乙給出的坐標(biāo)紙上畫出 -t圖線;-41-12乙(3)由所畫出的 -t圖線,得出滑塊加速度的大小為a=m/s2(保留2位有效數(shù)字)。-42-12實驗2探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系-44-一、實驗?zāi)康?.探究彈力和彈簧伸長的定量關(guān)系。2.學(xué)會利用列表法、圖象法、函數(shù)法處理實驗數(shù)據(jù)。二、實驗原理1.如圖所示,彈簧彈力(F)等于懸掛鉤碼的重力。2.彈簧伸長量(x)等于彈簧的現(xiàn)長(l)減去原長(l0)。3.多測幾組,找出F與x的關(guān)系。-45-三、實驗器材彈簧、毫米刻度尺、鐵架臺、鉤碼若

20、干、坐標(biāo)紙。四、實驗步驟1.如圖所示,將鐵架臺放在桌面上(固定好),彈簧的一端固定于鐵架臺的橫梁上,讓其自然下垂,在靠近彈簧處將刻度尺(最小分度為1 mm)固定于鐵架臺上,并用重垂線檢查刻度尺是否豎直。-46-2.用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度l0,即原長。3.在彈簧下端掛質(zhì)量為m1的鉤碼,量出此時彈簧的長度l1,記錄m1和l1,填入自己設(shè)計的表格中。4.改變所掛鉤碼的質(zhì)量,量出對應(yīng)的彈簧長度,記錄m2,m3,m4,m5和相應(yīng)的彈簧長度l2,l3,l4,l5,并得出每次彈簧的伸長量x1,x2,x3,x4,x5。-47-五、數(shù)據(jù)處理1.以彈力F為縱坐標(biāo),以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo),建立坐標(biāo)系

21、,選取合適的單位,用描點法作圖。用平滑的曲線連接各點,得到彈力F隨彈簧伸長量x變化的關(guān)系圖象。2.以彈簧的伸長量為自變量,寫出曲線所代表的函數(shù)。首先嘗試一次函數(shù),如果不行,則考慮二次函數(shù)等。3.得出彈力和彈簧伸長之間的定量關(guān)系,解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義。-48-六、注意事項1.每次增減鉤碼測量有關(guān)長度時,均需保證彈簧及鉤碼處于靜止?fàn)顟B(tài),否則,彈簧彈力有可能與鉤碼重力不相等。2.整個實驗過程不要超過彈簧的彈性限度。3.測量有關(guān)長度時,應(yīng)區(qū)別彈簧原長l0、實際總長l及伸長量x三者之間的不同,明確三者之間的關(guān)系。4.建立平面直角坐標(biāo)系時,兩軸上單位長度所代表的量值要適當(dāng),不可過大,也不可過小。

22、5.描線的原則是,盡量使各點落在線上,少數(shù)點分布于線兩側(cè),描出的線不應(yīng)是折線,而應(yīng)是光滑的曲線。-49-七、誤差分析1.系統(tǒng)誤差:鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確和彈簧自身重力的影響造成系統(tǒng)誤差。2.偶然誤差:-50-考點一考點二考點三實驗原理與操作例1(2016山東臨沂模擬)如圖甲所示,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。-51-考點一考點二考點三(1)為完成實驗,還需要的實驗器材有。(2)實驗中需要測量的物理量有。(3)圖乙是彈簧彈力F與彈簧伸長量x的F-x圖線,由此可求出彈簧的勁度系數(shù)為 N/m。圖線不過原點的原因是由于。(4)為完成該實驗,設(shè)計的實驗步

23、驟如下:A.以彈簧伸長量為橫坐標(biāo),以彈力為縱坐標(biāo),描出各組(x,F)對應(yīng)的點,并用平滑的曲線連接起來;B.記下彈簧不掛鉤碼時其下端在刻度尺上的刻度l0;C.將鐵架臺固定于桌子上,并將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一把刻度尺;D.依次在彈簧下端掛上1個、2個、3個、4個鉤碼,并分別記下鉤碼靜止時彈簧下端所對應(yīng)的刻度,并記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼;-52-考點一考點二考點三E.以彈簧伸長量為自變量,寫出彈力與彈簧伸長量的關(guān)系式,首先嘗試寫成一次函數(shù),如果不行,則考慮二次函數(shù)等;F.解釋函數(shù)表達式中常數(shù)的物理意義;G.整理儀器。請將以上步驟按操作的先后順序排列出來。 答案解析解析關(guān)閉(1)

24、根據(jù)實驗原理可知還需要刻度尺來測量彈簧原長和形變量。(2)根據(jù)實驗原理,實驗中需要測量的物理量有彈簧的原長、彈簧掛不同個數(shù)的鉤碼時所對應(yīng)的伸長量(或?qū)?yīng)的彈簧長度)。(3)取圖象中(0.5,0)和(3.5,6)兩個點,得到曲線的斜率,可得k=200 N/m。由于彈簧自重的原因,使得彈簧不加外力時就有形變量。(4)根據(jù)完成實驗的合理性可知先后順序為CBDAEFG。 答案解析關(guān)閉(1)刻度尺(2)彈簧原長、彈簧掛不同個數(shù)的鉤碼時所對應(yīng)的伸長量(或?qū)?yīng)的彈簧長度)(3)200彈簧自身存在重力 (4)CBDAEFG-53-考點一考點二考點三特別提醒1.實驗中不能掛過多的鉤碼,避免彈簧超過彈性限度。2.

25、作圖象時,不要連成折線,而應(yīng)盡量讓大多數(shù)點落在直線上,少量的點可均勻分布在兩側(cè)。-54-考點一考點二考點三數(shù)據(jù)處理與誤差分析例2某實驗小組在探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系時,先把彈簧平放在桌面上,用刻度尺測出彈簧的原長L0=4.6 cm,再把彈簧豎直懸掛起來,在下端掛鉤碼,每增加一個鉤碼均記下對應(yīng)的彈簧長度x,數(shù)據(jù)記錄如下表所示。-55-考點一考點二考點三(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出F-x圖線;(2)由此圖線可得,該彈簧勁度系數(shù)k= N/m;(3)圖線與x軸的交點坐標(biāo)大于L0的原因是。 答案 答案關(guān)閉-56-考點一考點二考點三例3某同學(xué)做探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系的實驗。 (1)圖甲是不掛鉤碼時彈

26、簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73 cm;圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度。此時彈簧的伸長量l為 cm。-57-考點一考點二考點三(2)本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力。關(guān)于此操作,下列選項中規(guī)范的做法是。(填選項前的字母)A.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重B.隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重(3)圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量l與彈力F的關(guān)系圖線,圖線的AB段明顯偏離直線OA。造成這種現(xiàn)象的主要原因是。 答案解析解析關(guān)閉(1)彈簧伸長后的總長度為14.66 cm,則伸長量l=14.66

27、cm-7.73 cm=6.93 cm。(2)逐一增掛鉤碼,便于有規(guī)律地描點作圖,也可避免因隨意增加鉤碼過多超過彈簧的彈性限度而損壞彈簧。(3)AB段明顯偏離直線OA,伸長量l不再與彈力F成正比,是超出彈簧的彈性限度造成的。 答案解析關(guān)閉(1)6.93(2)A(3)彈簧受到的拉力超過了其彈性限度-58-考點一考點二考點三規(guī)律總結(jié)處理實驗數(shù)據(jù)的方法(1)列表分析法:分析列表中彈簧拉力F與對應(yīng)彈簧的形變量x的關(guān)系,可以先考慮F和x的乘積,再考慮F和x的比值,也可以考慮F和(x)2的關(guān)系或F和(2)圖象分析法:作出F-x圖象。此圖象是過坐標(biāo)原點的一條直線,即F和x成正比關(guān)系。-59-考點一考點二考點三

28、(3)作圖規(guī)則:要在坐標(biāo)軸上標(biāo)明物理量、單位,恰當(dāng)?shù)剡x取縱軸、橫軸的標(biāo)度,并根據(jù)數(shù)據(jù)特點正確確定坐標(biāo)起點,使所作出的圖象盡可能占滿整個坐標(biāo)紙。作圖線時,盡可能使直線通過較多的點,不在直線上的點也要盡可能對稱分布在直線的兩側(cè)(若有個別點偏離太遠,則是因偶然誤差太大所致,應(yīng)舍去)。要注意坐標(biāo)軸代表的物理量的意義,注意分析圖象的斜率、截距的意義。-60-考點一考點二考點三實驗的改進與創(chuàng)新本實驗的系統(tǒng)誤差來自彈簧的重力,所以改進實驗的思路應(yīng)該是盡可能減小彈簧自身重力的影響。1.將彈簧水平放置或穿過一根水平光滑的直桿,在水平方向做實驗。消除了彈簧自重的影響。-61-考點一考點二考點三2.利用計算機及傳感

29、器技術(shù),將彈簧水平放置,且一端固定在傳感器上,傳感器與計算機相連,對彈簧施加變化的作用力(拉力或推力)時,計算機上得到彈簧彈力和彈簧形變量的關(guān)系圖象(如圖甲、乙所示),分析圖象得出結(jié)論。-62-考點一考點二考點三例4(2016云南昆明模擬)在探究彈簧的彈力與伸長量之間關(guān)系的實驗中,所用裝置如圖甲所示,將輕彈簧的一端固定,另一端與力傳感器連接,其伸長量通過刻度尺測得。某同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)列于下表中:-63-考點一考點二考點三(1)以x為橫坐標(biāo)、F為縱坐標(biāo),在圖乙的坐標(biāo)紙上描繪出能正確反映這一彈簧的彈力與伸長量之間的關(guān)系圖線。(2)由圖線求得這一彈簧的勁度系數(shù)為。(保留三位有效數(shù)字) 答案解析解析關(guān)閉

30、 答案解析關(guān)閉-64-考點一考點二考點三例5如圖甲所示,一根彈簧一端固定在傳感器上,傳感器與電腦相連。當(dāng)對彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時,在電腦上得到了彈簧的形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖象,如圖乙所示。則下列判斷不正確的是 ()-65-考點一考點二考點三A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比B.彈力的增加量與對應(yīng)的彈簧長度的增加量成正比C.該彈簧的勁度系數(shù)是200 N/mD.該彈簧受到反向壓力時,勁度系數(shù)不變 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-66-考點一考點二考點三規(guī)律總結(jié)實驗的創(chuàng)新點:1.彈力的獲得,彈簧豎直懸掛,重物的重力作為彈簧的拉力,存在彈簧自重的影響彈簧水平使用,重物的重力

31、作為彈簧的拉力,消除了彈簧自重的影響?；蛘哂昧鞲衅鳒y量彈力,避免了采用定滑輪、鉤碼做實驗時因摩擦帶來的誤差,提高了實驗精度。2.圖象的獲得,由坐標(biāo)紙作圖得F-x圖象由傳感器和計算機輸入數(shù)據(jù)直接得F-x圖象。-67-12341.(1)(多選)在探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系的實驗中,以下說法正確的是()A.彈簧被拉伸時,不能超出它的彈性限度B.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力,應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C.用刻度尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D.用幾個不同的彈簧,分別測出幾組拉力與伸長量,得出拉力與伸長量之比相等 答案解析解析關(guān)閉(1)實驗中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實驗對象,在彈性限度內(nèi)通

32、過增減鉤碼的數(shù)目來改變對彈簧的拉力,以探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系,并且拉力和重力平衡,所以選A、B。 答案解析關(guān)閉AB-68-1234(2)某同學(xué)做探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系的實驗,他先把彈簧平放在桌面上使其自然伸長,用刻度尺測出彈簧的原長L0,再把彈簧豎直懸掛起來,掛上鉤碼后測出彈簧伸長后的長度L,把L-L0作為彈簧的伸長量x。這樣操作,最后畫出的圖線可能是下列選項中的() 答案解析解析關(guān)閉(2)由于彈簧自身重力的影響,當(dāng)不掛鉤碼時,彈簧的伸長量x0,所以選C。 答案解析關(guān)閉C-69-12342.為了探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,某同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進行探究,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖

33、所示圖象。(1)從圖象上看,該同學(xué)沒能完全按照實驗要求做,從而使圖象上端成為曲線。圖象上端成為曲線是因為 。(2)這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為 N/m和 N/m。若要制作一個精確程度較高的彈簧測力計,應(yīng)選彈簧(選填“甲”或“乙”)。-70-1234(3)從上述數(shù)據(jù)和圖線中分析,請對這個研究課題提出一個有價值的建議。建議:。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-71-12343.某同學(xué)探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系,并測彈簧的勁度系數(shù)k。做法是先將待測彈簧的一端固定在鐵架臺上,然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè),并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧自然下垂時,指針指示的刻度數(shù)值記作l0,

34、彈簧下端掛一個50 g的鉤碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作l1掛七個50 g的鉤碼時,指針指示的刻度數(shù)值記作l7。(1)下表記錄的是該同學(xué)已測出的6個值,其中有兩個數(shù)值在記錄時有誤,它們的代表符號分別是和。測量記錄表-72-1234(2)實驗中,l3和l7兩個值還沒有測定,請你根據(jù)圖示將這兩個測量值填入記錄表中。(3)為充分利用測量數(shù)據(jù),該同學(xué)將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差,分別計算出了三個差值:d1=l4-l0=6.90 cm,d2=l5-l1=6.90 cm,d3=l6-l2=7.00 cm。請你給出第四個差值:d4= cm。-73-1234(4)根據(jù)以上差值,可以求出每增加50 g鉤碼彈簧

35、的平均伸長量l。l用d1、d2、d3、d4表示的式子為l=,代入數(shù)據(jù)解得l= cm。(5)彈簧的勁度系數(shù)k= N/m(g取9.8 m/s2)。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-74-12344.在探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系并測定彈簧的勁度系數(shù)的實驗中,實驗裝置如圖所示,所用的每個鉤碼的重力相當(dāng)于對彈簧提供了向右的恒定拉力。實驗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,測出每次相應(yīng)的彈簧總長度。-75-1234(1)有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把得到的6組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中描點。請為他作出F-l圖線。(2)由此圖線可得出該彈簧的原長l0= cm,勁度系數(shù)k= N/m。(3)試

36、根據(jù)以上該同學(xué)的實驗情況,請你幫助他設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格(不必填寫其實驗測得的具體數(shù)據(jù))。-76-1234解析： (1)用直線將盡可能多的點連接起來,不在直線上的點盡可能均勻分布在直線兩側(cè),誤差較大的點舍去不考慮,如圖所示。(2)彈簧的原長l0即為彈力為零時彈簧的長度,由圖象可知,l0=510-2 m=5 cm。勁度系數(shù)為圖象直線部分的斜率,k=20 N/m。-77-1234(3)記錄數(shù)據(jù)的表格如下。 答案： (1)見解析圖(2)520(3)見解析 實驗3驗證力的平行四邊形定則-79-一、實驗?zāi)康?.驗證力的平行四邊形定則。2.理解等效替代思想的應(yīng)用。二、實驗原理1.等效法:一個力F的作

37、用效果和兩個力F1、F2的作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長到同一點,所以一個力F就是這兩個力F1和F2的合力,作出力F的圖示,如圖所示。2.平行四邊形法:根據(jù)平行四邊形定則作出力F1和F2的合力F的圖示,如圖所示。3.驗證:比較F和F的大小和方向是否相同,若在誤差允許的范圍內(nèi)相同,則驗證了力的平行四邊形定則。-80-三、實驗器材木板、白紙、彈簧測力計(兩只)、橡皮條、細(xì)繩套(兩個)、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)。四、實驗步驟1.用圖釘把白紙釘在水平桌面上的木板上。2.用圖釘把橡皮條的一端固定在木板上的A點,橡皮條的另一端拴上兩個細(xì)繩套。-81-3.用兩只彈簧測力計a、b分別鉤住細(xì)繩套,

38、互成角度地拉橡皮條,使橡皮條與繩的結(jié)點伸長到某一位置O,如圖所示。記錄兩彈簧測力計的讀數(shù),用鉛筆描下O點的位置及此時兩細(xì)繩的方向。4.只用一只彈簧測力計c通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O,記下彈簧測力計的讀數(shù)和細(xì)繩套的方向。5.改變兩彈簧測力計拉力的大小和方向,再重做實驗兩次。-82-五、數(shù)據(jù)處理1.用鉛筆和刻度尺從結(jié)點O沿兩條細(xì)繩方向畫直線,按選定的標(biāo)度作出a、b這兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并以F1和F2為鄰邊作平行四邊形,過O點畫平行四邊形的對角線,此對角線即為合力F的圖示。2.用刻度尺從O點按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出實驗步驟4中彈簧測力計c的拉力F的圖示。3.比較F

39、與F是否完全重合或幾乎重合,從而驗證平行四邊形定則。-83-六、誤差分析1.系統(tǒng)誤差:彈簧測力計本身不夠準(zhǔn)確造成的誤差,為此要選擇比較準(zhǔn)確的彈簧測力計。2.偶然誤差:彈簧測力計讀數(shù)和作圖造成偶然誤差,需要多做幾次實驗,并且使兩分力F1、F2的夾角適當(dāng)大些。3.減小誤差的辦法:(1)實驗過程中讀數(shù)時視線要垂直彈簧測力計的刻度,要按有效數(shù)字和彈簧測力計的精度正確讀數(shù)和記錄。(2)作圖時用刻度尺借助于三角板,使表示兩力的對邊一定要平行。-84-七、注意事項1.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)整使其指在零刻度處;再將兩只彈簧測力計的掛鉤鉤在一起,向相反方向拉

40、,如果兩個示數(shù)相同方可使用。2.實驗中的兩個細(xì)繩套不要太短。3.在同一次實驗中,橡皮條拉長時結(jié)點到達的位置一定要相同。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.在用力拉彈簧測力計時,拉力應(yīng)沿彈簧測力計的軸線方向。彈簧測力計中彈簧軸線、橡皮條、細(xì)繩套應(yīng)該位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。要防止彈簧測力計卡殼,防止彈簧測力計或橡皮條與紙面有摩擦。6.在同一實驗中,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。-85-考點一考點二考點三實驗原理與操作例1(2016湖南長沙模擬)某同學(xué)做驗證力的平行四邊形定則的實驗,如圖甲所示,

41、A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點,OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。-86-考點一考點二考點三(1)如果沒有操作失誤,圖乙中的F與F兩力中,方向一定沿AO方向的是。(2)本實驗采用的科學(xué)方法是。A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.建立物理模型法(3)實驗時,主要的步驟:A.在桌上放一塊木板,在木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在木板上;B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;C.用兩只彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點到達某一位置O,記錄下O點的位置,讀出兩只彈簧測力計的示

42、數(shù);-87-考點一考點二考點三D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;E.只用一只彈簧測力計,通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個力F的圖示;F.比較F和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論。上述步驟中,有重要遺漏的步驟的序號是和;遺漏的內(nèi)容分別是和。 答案解析解析關(guān)閉(1)由一只彈簧測力計拉橡皮條至O點的拉力一定沿AO方向;兩只彈簧測力計拉橡皮條至O點的拉力,根據(jù)平行四邊形定則作出兩彈簧測力計拉力的合力,由于誤差的存在,不一定沿AO方向,故一定沿AO方向的是F。(2)一個力的作

43、用效果與兩個力的作用效果相同,它們的作用效果可以等效替代,故B正確。(3)有重要遺漏的步驟的序號是C、E。在C中未記下兩條細(xì)繩的方向,E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O。 答案解析關(guān)閉(1)F(2)B(3)CEC中應(yīng)加上“記下兩條細(xì)繩的方向”E中應(yīng)說明“把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置O”-88-考點一考點二考點三規(guī)律總結(jié)操作不忘“三”“二”“一”用兩個彈簧測力計拉橡皮條時的“三記錄”(記錄兩彈簧測力計示數(shù)、兩細(xì)繩方向和結(jié)點O的位置),用一個彈簧測力計拉橡皮條時的“二記錄”(記錄彈簧測力計示數(shù)和細(xì)繩方向)及“一注意”(結(jié)點O的位置必須在同一位置)等。-89-考點一考點二考點三數(shù)據(jù)處理與誤差分

44、析例2某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則。實驗步驟:將彈簧測力計固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向。如圖甲所示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧測力計的掛鉤上,另一端用圓珠筆尖沿豎直方向下拉,直到彈簧測力計示數(shù)為某一設(shè)定值時,將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2,記錄彈簧測力計的示數(shù)F,測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l)。每次將彈簧測力計示數(shù)改變0.50 N,測出所對應(yīng)的l,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示:-90-考點一考點二考點三-91-考點一考點二考點三找出中F=2.50 N時橡皮筋兩端的位置,重新標(biāo)記為O、O,橡皮筋的拉力記為FO O。在掛鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在掛鉤上

45、,如圖乙所示。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端,使掛鉤的下端達到O點,將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B,橡皮筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB。-92-考點一考點二考點三完成下列作圖和填空:(1)利用表中數(shù)據(jù)在圖丙所示的坐標(biāo)紙上畫出F-l圖線,根據(jù)圖線求得l0= cm。丙(2)測得OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,則FOA的大小為 N。-93-考點一考點二考點三(3)根據(jù)給出的標(biāo)度,在圖丁中作出FOA和FOB的合力F的圖示。丁(4)通過比較F與的大小和方向,即可得出實驗結(jié)論。-94-考點一考點二考點三解析： (1)作出F-l圖線,由F=k(l-l0)可得,直線與橫軸的

46、截距即為l0,由圖可知,l0=10.0 cm。(2)由題干表格可知,F=1.50 N時,l=13.00 cm,則彈簧的勁度系數(shù)k= =50 N/m;若OA=6.00 cm,OB=7.60 cm,則橡皮筋拉力FOA=kL=50(6.00+7.60-10.00)10-2 N=1.80 N。(3)見答案(4)由圖可知F為作圖法所得到的合力,FOO為真實合力,F與FOO不完全重合,存在一定誤差,但在誤差允許范圍內(nèi),可得出實驗結(jié)論。-95-考點一考點二考點三答案： (1)如圖甲所示;10.0(9.8、9.9、10.1均正確)。(2)1.80(1.701.90均正確)。(3)如圖乙所示。(4)FOO。甲

47、-96-考點一考點二考點三規(guī)律總結(jié)1.數(shù)據(jù)處理作圖法在探究求合力的方法實驗中,由作圖法得到的合力F與實際測量得到的合力F不可能完全重合,只要在誤差范圍內(nèi)可以認(rèn)為合力F與合力F重合,即可驗證平行四邊形定則,如圖所示。2.誤差分析(1)用兩個彈簧測力計拉橡皮條時,橡皮條、細(xì)繩和彈簧測力計不在同一個平面內(nèi),這樣得到的兩個彈簧測力計的水平分力的實際合力比由作圖法得到的合力要小。(2)結(jié)點O的位置和兩個彈簧測力計的方向畫得不準(zhǔn),造成作圖的誤差。(3)作圖比例不恰當(dāng)造成作圖誤差。-97-考點一考點二考點三實驗的改進與創(chuàng)新本實驗一般是在教材實驗原理的基礎(chǔ)上,以實驗中操作的注意事項、誤差來源設(shè)置條件,或通過改

48、變實驗條件、實驗儀器設(shè)置題目。因此要在教材實驗的基礎(chǔ)上注重器材變化后對分力和合力的分析判斷能力的培養(yǎng),要善于用教材中實驗的原理、方法和技巧處理新問題。-98-考點一考點二考點三1.實驗器材的變化如圖 2.分力和合力的變化(1)分力的獲得:彈簧測力計的拉力鉤碼的重力。(2)合力的獲得:彈簧測力計的拉力重物的重力鉤碼的重力。-99-考點一考點二考點三例3有同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗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O,每個鉤碼的重力相等,當(dāng)系統(tǒng)達到平衡時,根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力F1、F2和F3?；卮鹣铝袉栴}:(1)改變鉤碼個數(shù),實驗?zāi)芡瓿?/p>

49、的是(填正確答案標(biāo)號)。A.鉤碼的個數(shù)N1=N2=2,N3=4B.鉤碼的個數(shù)N1=N3=3,N2=4C.鉤碼的個數(shù)N1=N2=N3=4D.鉤碼的個數(shù)N1=3,N2=4,N3=5-100-考點一考點二考點三(2)在拆下鉤碼和繩子前,最重要的一個步驟是(填正確答案標(biāo)號)。A.標(biāo)記結(jié)點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)量(3)在作圖時,你認(rèn)為下圖中(選填“甲”或“乙”)是正確的。 答案解析解析關(guān)閉(1)實驗中的分力與合力的關(guān)系必須滿足|F1-F2|F3F1+F2,因此B、C、D選項是可以的。(3

50、)實驗中F3是豎直向下的。 答案解析關(guān)閉(1)BCD(2)A(3)甲-101-考點一考點二考點三例4圖甲是驗證力的平行四邊形定則的實驗裝置。實驗操作如下:-102-考點一考點二考點三(1)彈簧測力計A掛于固定點P,下端用細(xì)線掛一重物M,測量,并記錄為F。(2)彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點,手持另一端向左拉,使結(jié)點O靜止在某位置(如圖所示),此時需記下結(jié)點O的位置和兩測力計的示數(shù)F1、F2以及。(3)某同學(xué)已在圖乙紙上作出了F1、F2的圖示,請根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1、F2的合力F。(4)改變兩細(xì)線的夾角,重復(fù)做實驗幾次。若F的方向近似在方向上,且大小近似等于F,則平行四邊形定則得以驗

51、證。 答案 答案關(guān)閉-103-121.某同學(xué)在做驗證互成角度的兩個力合成的平行四邊形定則實驗時,把橡皮條的一端用圖釘固定于P點,同時用兩只彈簧測力計將橡皮條的另一端拉到位置O,這時兩只彈簧測力計的示數(shù)分別為FA=3.5 N、FB=4.0 N,其位置記錄如圖甲所示。若橡皮條的活動端僅用一只彈簧測力計拉著,也把它拉到O點位置,彈簧測力計的示數(shù)為FC=6.0 N。-104-12(1)用5 mm表示1 N,在圖乙中作出力FA、FB和FC的圖示。(2)根據(jù)平行四邊形定則在圖乙中作出FA和FB的合力F,F的大小為 N。(3)實驗的結(jié)果是否能驗證平行四邊形定則?(選填“能”或“不能”)。 答案解析解析關(guān)閉

52、答案解析關(guān)閉-105-122.(2017課標(biāo)全國)某探究小組做驗證力的平行四邊形定則實驗,將畫有坐標(biāo)軸(橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1 mm)的紙貼在水平桌面上,如圖甲所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸正半軸上的B點(位于圖示部分之外),另一端P位于y軸上的A點時,橡皮筋處于原長。(1)用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點拉至坐標(biāo)原點O,此時拉力F的大小可由測力計讀出。測力計的示數(shù)如圖乙所示,F的大小為 N。(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A點;現(xiàn)使用兩個測力計同時拉橡皮筋,再次將P端拉至O點。此時觀察到兩個拉力分別沿圖甲中兩條虛線所示的方向,由測力計讀出兩個拉力的大小分別為F

53、1=4.2 N和F2=5.6 N。-106-12用5 mm長度的線段表示1 N的力,以O(shè)為作用點,在圖甲中畫出力F1、F2的圖示,然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合;-107-12F合的大小為 N,F合與拉力F的夾角的正切值為。若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi),則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。-108-12-109-12答案 (1)4.0(2)()F1、F2和F合如圖所示()3.80.05實驗4驗證牛頓運動定律-111-一、實驗?zāi)康?.學(xué)會用控制變量法研究物理規(guī)律。2.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。3.掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法。二、實驗原理1.保持質(zhì)量不變,探

54、究加速度跟合外力的關(guān)系。2.保持合外力不變,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。3.作出a-F圖象和a- 圖象,確定其關(guān)系。三、實驗器材打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、小盤、夾子、細(xì)繩、低壓交流電源、導(dǎo)線、天平、刻度尺、砝碼。-112-四、實驗步驟1.稱量質(zhì)量用天平測量小盤的質(zhì)量m1和小車的質(zhì)量m2。2.安裝器材按照如圖所示裝置把實驗器材安裝好,只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上(即不給小車牽引力)。3.平衡摩擦力在長木板不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木塊,反復(fù)移動薄木塊的位置,直至小車能拉著紙帶勻速下滑。-113-4.測量加速度(1)保持小車的質(zhì)量不變,把小車靠近打點計時器,掛上小

55、盤和砝碼,先接通電源,再讓小車拖著紙帶在木板上勻加速下滑,打出一條紙帶。計算小盤和砝碼的重力,即為小車所受的合力,由紙帶計算出小車的加速度,并把力和對應(yīng)的加速度填入表(一)中。改變小盤內(nèi)砝碼的個數(shù),并多做幾次。(2)保持小盤內(nèi)的砝碼個數(shù)不變,在小車上放上砝碼改變小車的質(zhì)量,讓小車在木板上滑動打出紙帶。計算砝碼和小車的總質(zhì)量m0,并由紙帶計算出小車對應(yīng)的加速度,并將所對應(yīng)的質(zhì)量和加速度填入表(二)中。改變小車上砝碼的個數(shù),并多做幾次。-114-115-116-五、數(shù)據(jù)處理1.計算加速度先在紙帶上標(biāo)明計數(shù)點,測量各計數(shù)點間的距離,根據(jù)逐差法計算各條紙帶對應(yīng)的加速度。2.作圖象找關(guān)系根據(jù)記錄的各組對

56、應(yīng)的加速度a與小車所受牽引力F,建立直角坐標(biāo)系,描點畫a-F圖象,如果圖象是一條過原點的傾斜直線,便證明加速度與作用力成正比;根據(jù)記錄的各組對應(yīng)的加速度a與小車和砝碼總質(zhì)量m0,建立直角坐標(biāo)系,描點畫a- 圖象,如果圖象是一條過原點的傾斜直線,就證明了加速度與質(zhì)量成反比。-117-六、誤差分析1.測量誤差(1)質(zhì)量的測量。(2)打點間隔距離的測量。2.操作誤差(1)拉線或紙帶與木板不平行。(2)傾斜角度不當(dāng),平衡摩擦力不到位。3.原理誤差本實驗中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力(實際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力),存在系統(tǒng)誤差。-118-七、注意事項1.平衡摩擦力:在平衡摩擦

57、力時,不要將懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上,即不要給小車加任何牽引力,且要讓小車拖著紙帶勻速運動。2.不重復(fù)平衡摩擦力:整個實驗平衡了摩擦力后,不管以后是改變小盤和砝碼的總質(zhì)量還是改變小車和砝碼的總質(zhì)量,都不需要重新平衡摩擦力。3.實驗條件:每條紙帶都必須在滿足小車的質(zhì)量遠大于小盤和砝碼的總質(zhì)量的條件下打出,只有如此,小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力。4.一先一后一按住:改變拉力和小車質(zhì)量后,每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點計時器,先接通電源,再放開小車,且在小車到達定滑輪前按住小車。5.作圖:作圖時,兩坐標(biāo)軸的比例要適當(dāng),使盡可能多的點落在所作直線上,不在直線上的點盡可能對稱地分布在所作直線兩

58、側(cè)。-119-平衡摩擦力后,改變小車和砝碼的總質(zhì)量,為什么不需要再次平衡摩擦力?提示：設(shè)平衡摩擦力時,長木板與水平桌面的夾角為,小車和砝碼總質(zhì)量為m,總是有mgsin =mgcos ,無論m多大,等式總是成立,所以不需要再次平衡摩擦力。-120-考點一考點二考點三實驗原理與操作例1圖甲為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。沙和沙桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為m0。實驗中用沙和沙桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮　?121-考點一考點二考點三(1)實驗中,為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長木板平行。接下來還需要進行的一項操作是(填正確答案標(biāo)

59、號)。A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,給打點計時器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在沙和沙桶的牽引下運動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動B.將長木板的另一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去沙和沙桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動C.將長木板的另一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?撤去紙帶以及沙和沙桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動 答案解析解析關(guān)閉(1)小車在運動過程中受到重力、支持力、紙帶的阻力、木板對小車的摩擦力和細(xì)線拉力的作用,為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合力,因此應(yīng)把木板的另一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?使重力、支持力

60、、紙帶的阻力和摩擦力的合力為零,即小車做勻速運動,因此在進行這一操作時,不應(yīng)掛沙桶,小車應(yīng)連接紙帶,選項A、C錯誤,B正確。 答案解析關(guān)閉B-122-考點一考點二考點三(2)實驗中要進行質(zhì)量m和m0的選取,以下最合理的一組是(填正確答案標(biāo)號)。A.m0=200 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB.m0=200 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC.m0=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gD.m0=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g 答案解析解