实验研究匀变速直线运动PPT教学课件.ppt

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1、实验研究匀变速直线运动PPT教学课件,实验研究匀变速直线运动PPT教学课件,知 识 精 要高效梳理知识备考,知 识 精 要高效梳理知识备考,一实验目的1.练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究物体的运动.2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法.3.会利用纸带测定匀变速直线运动的加速度.,一实验目的,二实验原理1.打点计时器(1)作用:计时仪器,每隔0.02 s打一次点.(2)工作条件电磁打点计时器:6 V以下交流电源电火花计时器:220 V交流电源(3)纸带上点的意义:表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置;通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况.,二实验原理,2.利用纸带

2、判断物体是否做匀变速直线运动的方法设x1x2x3为纸带上相邻两个计数点之间的距离,若x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=常数,即连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体做匀变速直线运动.,2.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法,3.由纸带求物体运动加速度的方法(1)逐差法:根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2,求a1a2a3,再算出a1a2a3的平均值即为我们所求的匀变速直线运动物体的加速度.设T为相邻两计数点之间的时间间隔,则a1加速度的平均值为“逐差法”求加速度的目的是尽可能多地使用我们测量的数据x1x2x3以减小偶然误差.,3.由纸带求物体运动加速

3、度的方法,(2)用v-t图象求加速度:根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度即 求出打各个计数点时纸带的瞬时速度,再作出v-t图象,图线的斜率即为做匀变速直线运动物体的加速度.,(2)用v-t图象求加速度:根据匀变速直线运动某段时间中,三实验器材电火花计时器或电磁打点计时器一端附有滑轮的长木板小车纸带细绳钩码刻度尺导线电源复写纸.,三实验器材,四实验步骤1.把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,如图所示.,四实验步骤,实验研究匀变速直线运动PPT教学课件,2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮

4、,并在绳的另一端挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器(纸带要放在复写纸下面),并把纸带的一端固定在小车的后面.3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点.取下纸带,换上新纸带,重复实验三次.,2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在绳的另一端挂上合,4.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头一些比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个开始点,为了测量方便和减少误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=0.1 s,在选好的开始点下标明A,依次标为BCDE(这些点叫做计数点)

5、.5.一般要测出六段位移x1x2x3x4x5x6.6.根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a1a2a3的值,(注意T=0.1 s)求出a1a2a3的平均值,就是小车做匀变速直线运动的加速度.,4.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头一些比较密集,双 基 精 练自主探究基础备考,双 基 精 练自主探究基础备考,1.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点痕.下列关于纸带上点痕的说法中,正确的是( )A.点痕记录了运动的时间B.点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移C.点痕在纸带上的分布情况,反映了物体的质量和形状D.点痕在纸带上的分布情况,反映了物体的运

6、动情况答案:ABD,1.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点痕.下列,2.如图所示是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带,从0点开始每5个计时点取一个计数点,依照打点的先后顺序依次编为123456,测得x1=5.18 cm,x2=4.40 cm,x3=3.62 cm,x4=2.78 cm,x5=2.00 cm,x6=1.22 cm.,2.如图所示是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带,从0点开,(1)相邻两计数点间的时间间隔为_s.(2)物体的加速度大小a=_m/s2,方向_(填AB或BA).(3)打点计时器打计数点3时,物体的速度大小v3=_m/s,方向_(填AB或BA).,0.1,

7、0.80,AB,0.32,BA,(1)相邻两计数点间的时间间隔为_s.0.1 0.,实验研究匀变速直线运动PPT教学课件,疑 难 精 讲名师解疑能力备考,疑 难 精 讲名师解疑能力备考,疑难点一.本实验中有哪些需要注意的问题?请简述.名师在线:(1)使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定工作后,再释放纸带.(2)细绳尽可能与木板平行,以确保细绳对小车的拉力不变;小车的加速度应适当大一些,可以减小长度的测量误差,以能在纸带上长约50 cm的范围内清楚地取78个计数点为宜.(3)电火花计时器利用高压脉冲火花放电“打点”,放电针与纸带没有接触,因而不会干扰纸带运动,相对来说阻力很小,所

8、以有条件最好用电火花计时器.,疑难点一.本实验中有哪些需要注意的问题?请简述.,(4)安装纸带时,纸带位于长木板中间,并保证运动时纸带不与打点计时器限位孔摩擦.为减小实验误差,我们往往舍弃纸带开始那些比较密集的点,从间距较大的点开始取计数点.有时采用每五个点取一个计数点的方法,这时相邻两计数点之间的时间间隔为50.02 s=0.1 s.在实验操作中,要在钩码落地处垫上软垫,防止砸坏地板;当小车即将运动到长木板的定滑轮处时,立即用手将小车接住,以免小车与定滑轮碰撞.,(4)安装纸带时,纸带位于长木板中间,并保证运动时纸带不与,疑难点二.为什么处理数据时,常用“逐差法”计算加速度?名师在线:处理数

9、据时,有两种计算的方法:,疑难点二.为什么处理数据时,常用“逐差法”计算加速度?,实验研究匀变速直线运动PPT教学课件,比较两种方法,方法一中只用了x6x1两段,而方法二中用了6段,前者误差较大,后者误差较小,所以常用后者计算加速度.,比较两种方法,方法一中只用了x6x1两段,而方法二中用了6,易 错 点 拨自我完善误区备考,易 错 点 拨自我完善误区备考,易错点不能正确使用v-t图象处理数据自我诊断(2009启东模拟)做匀变速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率是50 Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,如图所示,每一小段纸带的一端与x轴相重合,一边与

10、y轴平行,将纸带依次贴在坐标系中,求:,易错点不能正确使用v-t图象处理数据,(1)仔细研究图,找出小车在相邻时间内位移存在的关系.(2)设t=0.1 s, 请画出该小车的v-t 图象.(3)根据图象求其加速度.答案:(1)相邻时间内位移差为8 cm(2)见图1-4-4(3)8 m/s2,(1)仔细研究图,找出小车在相邻时间内位移存在的关系.,解析:(1)由图中所标纸带每段位移关系,可知在相邻相等时间内的位移差y近似相等,考虑误差原因后,可近似认为y=8 cm. (2)以图中的x轴作为时间轴,以纸带的宽度表示相等的时间间隔T=0.1 s,每段纸带最上端中点对应v轴上的速度恰好表示每段时间的中间

11、时刻的瞬时速度,即 因此可以用纸带的长度表示每小段时间中间时刻的瞬时速度,将纸带上端中间各点连接起来,可得到v-t的图象,如图所示.,解析:(1)由图中所标纸带每段位移关系,可知在相邻相等时间内,(3)利用图象求斜率或用y=aT2均可以求得小车加速度a=8 m/s2.,实验研究匀变速直线运动PPT教学课件,题 型 研 练互动探究方法备考,题 型 研 练互动探究方法备考,题型一实验原理和误差分析,题型一实验原理和误差分析,【例1】一位同学在用打点计时器做“测匀变速直线运动加速度”的实验时,纸带上打出的不是圆点而是如图所示的一些短线,这可能是因为( )A.打点计时器错接在直流电源上B.电源电压不稳

12、定C.电源的频率不稳定D.振针压得过紧,【例1】一位同学在用打点计时器做“测匀变速直线运动加速度”的,解析:当振针距离复写纸片间隙过小时,每一个打点周期内就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上,这样就打出了一段一段的小线段.所以在使用打点计时器前要检查一下振针到复写纸片的距离是否适中,否则就要做适当的调整.答案为D.答案:D方法总结:振针压得过紧,还会导致纸带在运动中所受阻力增大,有些实验中会影响到实验的精确度.例如用自由落体运动验证机械能守恒的实验.,解析:当振针距离复写纸片间隙过小时,每一个打点周期内就会有,创新预测1 在“研究匀变速直线运动”的实验中,下列方法中有助于减小实验误差的是A.

13、选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰点间隔适当的那一部分进行测量计算D.适当增加挂在细绳下钩码的个数答案:ACD,创新预测1 在“研究匀变速直线运动”的实验中,下列方法中有,解析:选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点的间隔增大,在用直尺测量这些点间的间隔时,在测量绝对误差基本相同的情况下,相对误差较小,因此A正确;在实验中,如果小车运动的加速度过小,打出的点很密,长度测量的相对误差较大,测量准确性降低,因此小车的加速度应适当大些,而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数以增大拉力,故B错

14、,D对;为了减小长度测量的相对误差,舍去纸带上过于密集,甚至分辨不清的点,因此C项正确.,解析:选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点的间隔增大,在,题型二利用纸带求速度和加速度,题型二利用纸带求速度和加速度,【例2】 在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点ABCDEF,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm5.0 cm9.0 cm14.0 cm20.0 cm.,【例2】 在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用,(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=m

15、/s,CE间的平均速度为m/s.(2)以打B点时为计时起点,建立v-t坐标系,如图所示,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线.,答案：(2)见解析,答案:(1)0.25 0.45,(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=m/s,(3)根据图线可得小车运动的加速度为m/s2. 答案：(3)1,(3)根据图线可得小车运动的加速度为m/s2.,(2)v-t图象如图所示.,(2)v-t图象如图所示.,(3)在v-t图象中,图线的斜率表示加速度,即a=,(3)在v-t图象中,图线的斜率表示加速度,即a=,方法总结:应用描点法作图时应遵循以下三条原则:让尽量多的点在直线上;不能在直线上的

16、点应均匀地分布在直线两侧;个别偏离直线太远的点应舍去.,方法总结:应用描点法作图时应遵循以下三条原则:让尽量多的,创新预测2 (2009增城模拟)一个小球沿斜面向下运动,用每间隔 s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,如图所示,即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为 s,测得小球在几个连续相等时间内的位移(数据见表),则,创新预测2 (2009增城模拟)一个小球沿斜面向下运动,(1)小球在相邻的相等时间内的位移差_(填“相等”或“不相等”),小球的运动性质属_直线运动.,相等,匀加速(匀变速),x1/cmx2/cmx3/cmx4/cm8.209.3010,(2)有甲乙两同学计

17、算小球加速度的方法如下:甲同学:乙同学:你认为甲乙中哪位同学的计算方法更好?_,加速度值为_.,乙同学,1.10 m/s2,(2)有甲乙两同学计算小球加速度的方法如下:乙同学1.1,解析:(1)由表中数据可知,x4-x3=x3-x2=x2-x1,小球做匀加速直线运动.(2)乙同学采用逐差法求加速度,较准确,加速度值为 1.10 m/s2.,解析:(1)由表中数据可知,x4-x3=x3-x2=x2-x,高 效 作 业自我测评技能备考,高 效 作 业自我测评技能备考,一选择题1.(2009广东卷)“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz),得到如图所示的纸

18、带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是( ),一选择题,A.实验时应先放开纸带再接通电源B.(x6-x1)等于(x2-x1)的6倍C.从纸带可求出计数点B对应的速率D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s答案:C,A.实验时应先放开纸带再接通电源,解析:在“研究匀变速直线运动”的实验中,应先接通电源再放开纸带,A错.根据相等的时间间隔内通过的位移有xM-xN=(M-N) at2,可知(x6-x1)等于(x2-x1)的5倍,B错.根据B点的速度为A与C的中间时刻点的速度有vB C对.由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1 s,D错.,解

19、析:在“研究匀变速直线运动”的实验中,应先接通电源再放开,2.如图所示,为同一打点计时器打出的两条纸带.由纸带可知( )A.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的大B.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的小C.纸带甲的加速度比乙的大D.纸带甲的加速度比乙的小答案:BD,2.如图所示,为同一打点计时器打出的两条纸带.由纸带可知(,解析:在打下计数点“0”至“5”的过程中,两纸带所用时间相同,但甲纸带位移小于乙纸带位移,故 甲 乙,选项A错,B对;相邻计数点间所用时间相等,但乙的速度变化得更快,故a甲a乙,选项C错,D对.,解析:在打下计数点“0”至“5”

20、的过程中,两纸带所用时间相,二非选择题3.某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带.他在纸带上便于测量的地方选取第1个计时点,在这点下标明A,第6个点下标明B,第11个点下标明C,第16个点下标明D,第21个点下标明E.,二非选择题,测量时发现B点已模湖不清,于是他测得AC长为14.56 cm,CD长为11.15 cm,DE长为13.73 cm ,则打C点时小车的瞬时速度大小为_m/s,小车运动的加速度大小为_m/s2,AB的距离应为_cm(保留三个有效数字).,0.986,2.58,5.99,测量时发现B点已模湖不清,于是

21、他测得AC长为14.56 cm,4.(2008高考宁夏卷)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.,4.(2008高考宁夏卷)物理小组在一次探究活动中测量滑,实验研究匀变速直线运动PPT教学课件,给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,01234567是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数

22、点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=_(保留三个有效数字).,0.4950.497 m/s2,给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,012345,5.用如图1-4-15所示的实验装置测量物体沿斜面匀加速下滑的加速度,打点计时器打出的纸带如图1-4-16所示.已知纸带上各相邻点的时间间隔为T,则可以得出打点计时器在打出C点时小车的速度大小的表达式为_,小车运动的加速度大小的表达式为_.若测出斜面的长度l和斜面右端距桌面的高度h,已知重力加速度为g,小车的质量为m,则可以得出斜面对小车的阻力的表达式为_.,5.用如图1-4-15所示的实验装置测量物体沿斜面匀加速下,实验研究匀变速直线运

23、动PPT教学课件,实验研究匀变速直线运动PPT教学课件,6.某学生在用打点计时器做测定匀变速直线运动的实验时,其开始的装配图如图所示,其中有错误与不妥之处,请把它们找出来.,6.某学生在用打点计时器做测定匀变速直线运动的实验时,其开,(1) _.(2) _.(3) _.答案:(1)电磁打点计时器接的是直流电源(2)小车离定滑轮端太近(3)滑轮位置太低,致使线的拉力与板面不平行解析:(1)电磁打点计时器必须接交流电源,而图上所接为直流电源,显然是个错误.(2)开始时,小车离定滑轮端太近,向前运动的余地太小致使纸带上留下的计数点过少,给测量带来不便,产生较大误差.(3)滑轮的位置太低,致使线的拉力

24、方向与板面不平行,阻力大,误差也大.,(1) _.(2) _.(3) _.,7.(2009苏州模拟)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图 (a)所示,ab分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从ab间通过时,光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来,现利用图(b)所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是长木板与桌面的接触点,1和2是固定在长木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,长木板顶端P点悬有一铅锤,实验时,让滑块从长木板的顶端滑下,7.(2009苏州模拟)光电计时器是一种研究物体运动情况的,光

25、电门12各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0 10-2 s和4.010-3 s.用精度为0.05 mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d,其示数如图(c)所示.,光电门12各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0 ,(1)滑块的宽度d=_cm.(2)滑块通过光电门1时的速度v1=_m/s,滑块通过光电门2时的速度v2=_m/s.(结果保留两个有效数字)(3)由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是通过光电门1和2时的_,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将_的宽度减小一些.,1.010,1.0,2.5,平均速度,滑块,(1)滑块的宽度d=_cm.1.0101.02.,(3

26、)v1v2实质上是通过光电门1和2时的平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近于真实值,可将滑块的宽度减小一些.,(3)v1v2实质上是通过光电门1和2时的平均速度,要使,8.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,某同学测量数据后,通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表所示.,8.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,某同学测量数,(1)分析表中数据可知,在误差允许的范围内,小车做运动.(2)由于此次实验的原始纸带没有保存,另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移,其估算方法如下:x=(0.380.1+0.630.1+0.880.1+1.120.1+1.380.1)m=那么,该同

27、学得到的位移_(选填“大于”“等于”或“小于”)实际位移,为了使计算位移的误差尽可能小,你认为采取什么方法更合适?(不必算出具体数据)答案:(1)匀加速直线 (2)小于 总,(1)分析表中数据可知,在误差允许的范围内,小车做运动.,解析:(1)由表中数据可以看出,小车的速度在相等的时间间隔内增加量在误差允许的范围内相等,故小车做匀加速直线运动.(2)由x的表达式可以看出该同学是用每个0.1 s内的初速度来计算匀加速直线运动的位移之和,应比实际的匀加速运动的位移小,为了使计算位移的误差尽可能小,用05的过程中的平均速度乘总时间求位移更合适,即 总.,解析:(1)由表中数据可以看出,小车的速度在相

28、等的时间间隔内,2.4实验:探究弹力和弹簧伸长的关系验证力的平行四边形定则,2.4实验:探究弹力和弹簧伸长的关系验证力的平行四边形,知 识 精 要一探究弹力与弹簧伸长的关系1.实验目的(1)探究弹力与弹簧伸长的定量关系.(2)学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法.,知 识 精 要一探究弹力与弹簧伸长的关系1.实验目的,2.实验原理(1)如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与钩码总重力大小相等.(2)用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量,建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线

29、连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系.,2.实验原理(1)如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平,3.实验器材除轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台外,还需重垂线,坐标纸,三角板.4.实验步骤(1)如图所示,将铁架台放于桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在靠近弹簧处将刻度尺(分度值为mm)固定于铁架台上,并用重垂线检查刻度尺是否竖直.,3.实验器材除轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架,(2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0.(3)在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度L1.(4)用上面方法,记下弹簧

30、下端挂2个3个4个钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2L3L4并将所得数据记录在表格中.(5)用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个2个3个钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹力的大小,将所得数据填入表格.,(2)记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0.(3)在弹簧,(6)根据所测数据在坐标纸上描点,最好以弹簧弹力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标.,(6)根据所测数据在坐标纸上描点,最好以弹簧弹力为纵坐标,以,(7)按照图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线).所画的点不一定正好都在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同.(8)

31、以弹簧的伸长为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数.(9)解释函数表达式中常数的物理意义.,(7)按照图中各点的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括,二验证力的平行四边形定则1.实验目的验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则.2.实验原理等效法:使一个力F的作用效果和两个力F1F2的作用效果相同,都是使同一条一端固定的橡皮条伸长到某点,所以这个力F就是那两个力F1和F2的合力.作出力F的图示,再根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示,比较F和F的大小和方向是否相同.,二验证力的平行四边形定则1.实验目的验证互成角度的两个,3.实验器材方木板,

32、白纸,弹簧测力计(两个),三角板,刻度尺,图钉(若干个),细芯铅笔,橡皮条,细绳套(两个).4.实验步骤(1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.(2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套.,3.实验器材方木板,白纸,弹簧测力计(两个),三角板,刻度,(3)用两个弹簧测力计分别勾住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向.(4)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四

33、边形的对角线,此对角线即为合力F的图示.,(3)用两个弹簧测力计分别勾住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使,(5)只用一个弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向,用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这个弹簧测力计的拉力F的图示.(6)比较力F与用平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同.(7)改变两个力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次.,(5)只用一个弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位,双 基 精 练1.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,关于操作步骤的先后顺序,下列说法正确的是( )A.先测量原长,后竖直悬挂B.先

34、竖直悬挂,后测量原长C.先后顺序对实验结果无影响D.先后顺序对实验结果的影响程度取决于弹簧的自重,答案:BD,双 基 精 练1.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,解析:因本实验表示弹簧伸长量采用挂重物后总长减去原长的方法,而弹簧自重将导致弹簧伸长,先竖直悬挂后再测原长,可消除由弹簧自重带来的误差,故选BD.,解析:因本实验表示弹簧伸长量采用挂重物后总长减去原长的方法,2.如图所示是描述某根弹簧的伸长量与所受拉力之间的关系图象,下列关于这根弹簧的说法中正确的是( )A.弹簧的劲度系数是2 N/mB.弹簧的劲度系数是2103 N/mC.当受到800 N的拉力作用时,弹簧的长度是40 cmD.

35、当弹簧伸长量为20 cm时,弹簧产生的拉力是200 N,答案:B,2.如图所示是描述某根弹簧的伸长量与所受拉力之间的关系图象,解析:这是一个描述弹簧伸长量与所受拉力也就是弹簧弹力之间的关系的图象,由图象可知,其斜率即劲度系数,为2103 N/m(应注意到坐标轴表示的物理量的单位),故B正确,A错误;当受到800 N的拉力作用时,弹簧伸长量为40 cm,故C错误;当弹簧伸长量为20 cm时,弹簧产生的弹力是400 N,故D错误.,解析:这是一个描述弹簧伸长量与所受拉力也就是弹簧弹力之间的关,3.在做“验证力的平行四边形定则”实验时,下面列出的措施中,不利于改进实验结果的是( )A.橡皮条弹性要好

36、,拉到O点时拉力应适当大些B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些C.拉橡皮条时,橡皮条细绳和弹簧测力计平行贴近木板面D.拉橡皮条的绳要细,而且要稍长一些,答案:B,3.在做“验证力的平行四边形定则”实验时,下面列出的措施中,解析:拉力“适当”大些能减小误差;而夹角“尽量”大些,则使作图误差变大;橡皮条等“贴近”木板,目的是使拉线水平;绳子要细且稍长便于确定力的方向,因此选B.,解析:拉力“适当”大些能减小误差;而夹角“尽量”大些,则使作,疑 难 精 讲疑难点一.“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中有哪些需要注意的问题?名师在线:1.所挂钩码不要过重,以免弹簧被过分拉伸,超出它的弹性限度.要注

37、意观察,适可而止.2.每次所挂钩码的质量差尽量大一些,从而使坐标系上描的点尽可能稀,这样作出的图线更精确.,疑 难 精 讲疑难点一.“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验,3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,以免增大误差.4.描点画线时,所描的点不一定都落在一条曲线上,但应注意一定要使各点均匀分布在曲线的两侧.5.记录数据时要注意弹力与弹簧伸长量的对应关系及单位.,3.测弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时测量,疑难点二.“验证力的平行四边形定则”的实验中有哪些需要注意的问题?名师在线:1.不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳连两细绳套,以三绳交点为结点,应

38、使结点小些,以便准确地记录结点O的位置.2.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同.3.不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条,要反复做几次,使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化.,疑难点二.“验证力的平行四边形定则”的实验中有哪些需要注意的,4.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,取掉细绳套后,再将所标点与O点连直线确定力的方向.5.在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍大一些.,4.细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.不要直接沿细绳套的,易 错

39、 点 拨易错点一不能利用图象处理数据分析误差而出错自我诊断1(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,以下说法正确的是( )A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等,AB,易 错 点 拨易错点一不能利用图象处理数据分析误差而出错,(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把(L-L0)

40、作为弹簧的伸长量x.这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是图所示图象的( ),C,(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,他先把弹,解析:(1)本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象,在弹性限度内通过增减钩码的数目,以改变对弹簧的拉力,来探索弹力与弹簧伸长量的关系,所以选AB.(2)由于考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x0,所以选C项.,解析:(1)本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象,在弹性,易错点二不理解实验原理导致不能正确进行操作自我诊断2某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是:A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸

41、,用图钉把白纸钉在方木板上;B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C.用两个弹簧测力计分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;,易错点二不理解实验原理导致不能正确进行操作自我诊断2某同学,D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示;F.比较F和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.上述步

42、骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是_和_;(2)遗漏的内容分别是_和_.,答案:见解析,D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1,解析:本题主要考查在验证力的平行四边形定则实验中的实验步骤,要求理解记住该实验的操作顺序.据验证力的平行四边形定则的操作规程可知,有重要遗漏的步骤的序号是CE.在C中未记下两条绳的方向,E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了同一位置O.,解析:本题主要考查在验证力的平行四边形定则实验中的实验步骤,题 型 研 练题型一“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验原理和数据处理【例1】下表是某同学为探究弹力和弹簧伸长量的关系所测的几组数据:,题 型 研 练题型一

43、“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验原理,(1)在图中的坐标纸上作出F-x图象.(2)写出曲线所代表的函数(x用m作单位).(3)解释函数表达式中常数的物理意义.,(1)在图中的坐标纸上作出F-x图象.(2)写,解析:(1)将各点描到坐标纸上,并连成直线,如图所示.(2)由图象得F=20 x.(3)函数表达式中的常数表示使弹簧伸长(或压缩)1 m所需的拉力(或压力)为20 N,解析:(1)将各点描到坐标纸上,并连成直线,如图所示.,答案:(1)见图（解析）(2)F=20 x(3)使弹簧伸长(或压缩)1 m所需拉力(或压力)为20 N,方法总结:在物理学中经常用图象处理物理问题,应用图象的好处是:

44、直观方便.应用图象处理问题要注意:图象斜率的意义(或曲线切线斜率的意义);图象与纵轴横轴交点的物理意义.,答案:(1)见图（解析）(2)F=20 x(3)使弹簧伸长,创新预测1 分别用2468条平行橡皮条沿着水平面向一方向拉放置于水平面上的木块,设橡皮条都相同,且每次实验中各橡皮条都伸长相同的长度,图所示为木块的加速度 a与橡皮条条数n之间的关系.(1)若用1条橡皮条拉,木块的加速度为_.(2)若更换水平面的材料再重复这个实验,请在原图上示意性地画出新的a-n图象.,创新预测1 分别用2468条平行橡皮条沿着水平面向一,解析:(1)由a-n图象可知,当n=1时,a=0.(2)各橡皮条伸长量相同

45、,拉力相同,设每条拉力为F,并设材料与木块间动摩擦因数为,木块质量为m,有nF-mg=ma.所以, 上式反映出a只随n和变化,因Fmg一定;对于一个确定的,图线a-n的斜率 不变,当变化时,图线横截距变化(大于0),但图线仍与原来的平行,如图所示.,答案:(1)0 (2)见图（解析）,解析:(1)由a-n图象可知,当n=1时,a=0.(2)各,题型二 “验证力的平行四边形定则”的实验原理【例2】 如图(a)(b)所示是甲乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1F2的合力,用F表示F1和F2的等效力,则可以判断_(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊

46、重事实的.,甲,题型二 “验证力的平行四边形定则”的实验原理【例2】 如,解析:由题设可知,F为F1和F2的合力,通过平行四边形定则所得,而F是F1和F2的等效力,即用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力,显然F的方向应在细绳的方向上,因甲同学F的方向与细绳在同一直线上,故甲同学是尊重事实的.,方法总结:本题解答的焦点在F的方向的确定上,两位同学的实验结果都有误差,这是正常的,但乙同学很明显在F的方向的确定上违背了实验的要求,作图是错误的.,解析:由题设可知,F为F1和F2的合力,通过平行四边形定则所,创新预测2 (2009广东三校联考)在共点力合成的实验中,根据实验数据画出力的图示,如图,图上标出

47、了F1F2FF四个力,其中_(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的;若F与F_的基本相等_基本相同,说明共点力合成的平行四边形定则得到了验证.,F,大小,方向,创新预测2 (2009广东三校联考)在共点力合成的实验中,解析:在验证力的平行四边形定则的实验中,需要用弹簧测力计直接测出F1F2F的大小,并且用细线确定其方向,然后选取适当的标度,分别作出F1F2和F的图示,以F1和F2为邻边作出平行四边形,画出对角线F,若F与F大小基本相等方向基本相同,即验证了力的平行四边形定则.,解析:在验证力的平行四边形定则的实验中,需要用弹簧测力计直接,高 效 作 业,高 效 作 业,一选择题1.在“探究弹

48、力与弹簧伸长量的关系”实验中,以下说法正确的是( )A.弹簧被拉伸时,不能超过它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测量弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等,答案:AB,一选择题1.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,以下,解析:弹簧的伸长量是指弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长,故C错误;做实验时要用同一个弹簧来测量,故D错误,所以正确选项为AB.,解析:弹簧的伸长量是指弹簧伸长后的长度减去弹簧的原长,故C错,2.(2009广东卷)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的

49、实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是( )A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.测得的弹力与弹簧的长度成正比,答案:B,2.(2009广东卷)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的,解析:图象中的斜率表示劲度系数,可知a的劲度系数比b的大,B正确.与l轴的截距表示原长,则a的原长比b的短,A错.,解析:图象中的斜率表示劲度系数,可知a的劲度系数比b的大,B,3.在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,以下操作中错误的是( ),3.在做“

50、验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在,A.同一实验过程中,O点位置允许变动B.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度线C.实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点D.实验中,把橡皮条另一端拉到O点时,两弹簧测力计之间的夹角应取90,以便于算出合力大小,答案:ACD,A.同一实验过程中,O点位置允许变动B.实验中,弹簧测力计,解析:从橡皮条固定点到O点的连线方向,是合力的作用线方向,如果O点变动,那么合力的大小方向就要变化,就不能验证力的平行四边形定则,故A选项错;C选项中,因