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1、2013年高考物理实验考点汇总(根据考试大纲归类)一,考点内容 ;实验一:研究匀变速直线运动实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系实验三:验证力的平等四边形定则实验四:验证牛顿运动定律实验五:探究动能定理实验六:验证机械能守恒定律实验七:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线实验九:测定电源的电动势和内阻实验十:练习使用多用电表实验十一:传感器的简单使用二,考纲说明:1要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。2要求认识误差问题在实验中的重要性,了解误
2、差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道用多次测量求平均值的方法减少偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源;不要求计算误差。3要求知道有效数字的概念,会用有效数字表达直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不作要求。三,试验分类:实验一:研究匀变速直线运动,测定匀变速直线运动的加速度(含练习使用打点计时器) 1打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器4-6v交流电,电火花220v交流电,它每隔0.02s打一次点(电源频率是50Hz)。2由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量。求任一计数点对应的即时速度v:;如(其中T=50.02s=0.1s)3
3、由纸带求物体运动加速度的方法:(1)利用上图中任意相邻的两段位移求a:如(2)用“逐差法”求加速度:(T为相邻两计数点间的时间间隔)求 (3)用v-t图法:即先根据;求出打第n点时纸带的瞬时速度,再求出各点的即时速度,画出如图的v-t图线,图线的斜率即加速度。实验步骤注意事项1纸带打完后及时断开电源。2小车的加速度应适当大一些,以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取78个计数点为宜。3应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点,通常每隔4个轨迹点选1个计数点,选取的记数点不少于6个(即每隔5个时间间隔取一个计数点),是为求加速度时便于计算。4不要分段测量各段位移,可统一量出各计数点到计数起点
4、0之间的距离,读数时应估读到毫米的下一位。所取的计数点要能保证至少有两位有效数字5平行:纸带和细绳要和木板平行6两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源后取纸带7.电压若增大,打点更清晰;频率若增加,打点周期更短;8.若打出短线,增加振针与复写纸的距离; 9.若初速度为0,则选1,2点距离为2mm为宜;实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系 注意事项1不要超过弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免超过弹簧弹性限度2尽量多测几组:要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据3.使用数据时应采用即弹簧长度变化量.4统一单位:记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位实验三:
5、验证力的平行四边形定则 注意事项1用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧秤的轴线方向,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。使用的弹簧秤是否良好(是否在零刻度),拉动时尽可能不与其它部分接触产生摩擦,拉力方向应与轴线方向相同。2同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。3结点的位置和线方向要准确;4.角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角60100为宜5.合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变尽量大,细绳套适当长一些,便于确定力的方向6.统一标度:在同一次实验中,画力的图示标度要相同,要恰当选定标度,使力的图示稍大一些实验四:验证牛顿运动定律实验原理
6、1如图所示装置,保持小车质量不变,改变小桶内砂的质量,从而改变细线对小车的牵引力,测出小车的对应加速度,作出加速度和力的关系图线,验证加速度是否与外力成正比。2保持小桶和砂的质量不变,在小车上加减砝码,改变小车的质量,测出小车的对应加速度,作出加速度和质量倒数的关系图线,验证加速度是否与质量成反比。实验器材小车,砝码,小桶,砂,细线,附有定滑轮的长木板,垫木,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,托盘天平及砝码,米尺等。实验步骤1用天平测出小车和小桶的质量M和M,把数据记录下来。2按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力。3平衡摩擦力:在长木板的不带
7、定滑轮的一端下面垫上垫木,反复移动垫木的位置,直至小车在斜面上可以保持匀速直线运动状态(也可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。4在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量m和m记录下来.把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。5保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验。6算出每条纸带对应的加速度的值。7用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力,即砂和桶的总重力(M+m)g,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,作图线。若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象质量不变时其加速度与
8、它所受作用力成正比。8保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数,在坐标平面上根据实验结果描出相应的点,并作图线,若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。注意事项1砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的2在平衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源。用手轻轻地给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,则表示平衡完毕,加砝码后不需再平衡;3. 只要重物的质量远小于小车的质量,那么可近似认为重物所受重力大小等于小车所受的合
9、外力的大小。4.作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧,但如遇个别特别偏离的点可舍去。5. 一先一后一按:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车实验五:探究动能定理注意事项1平衡摩擦力:将木板一端垫高,使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦阻力平衡方法是轻推小车,打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否匀速运动,找到木板一个合适的倾角2选点测速:测小车速度时,纸带上的点应选均匀部分的,也就是选小车做匀速运动状态的3规格相同:橡皮筋规格相同时,力对小车做的功以一条橡皮筋做的
10、功为单位即可,不必计算出具体数值实验六:验证机械能守恒定律实验原理当物体自由下落时,只有重力做功,物体的重力势能和动能互相转化,机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为v,下落高度为h,则应有:mgh= ,借助打点计时器,测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v,即可验证机械能是否守恒,实验装置如图所示。测定第n点的瞬时速度的方法是:测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离sn和sn+1,由公式vn 算出,如图所示。实验器材 铁架台(带铁夹),打点计时器,学生电源,导线,带铁夹的重缍,纸带,米尺。实验步骤1按如图装置把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计时器与学生电源连接好
11、。2把纸带的一端在重锤上用夹子固定好,另一端穿过计时器限位孔,用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。3接通电源,松开纸带,让重锤自由下落。 4重复几次,得到35条打好点的纸带。5在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm,且点迹清晰一条纸带,在起始点标上0,以后各依次标上1,2,3,用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3。6应用公式计算各点对应的即时速度v1、v2、v3。7计算各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量,进行比较。注意项事1打点计时器安装时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。2保证打出的第一个点是清晰的点,选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2m
12、m的纸带。3因不需要知道动能和势能的具体数值,所以不需要测量重物的质量。4.先通电源,侍打点计时器正掌工作后才放纸带 5测量下落高度必须从起点开始算 6由于有阻力,所以稍小于7此实验不用测物体的质量(无须天平)8重物密度要大:重物应选用质量大、体积小、密度大的材料实验七:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验原理:根据电阻定律公式R=,只要测量出金属导线的长度和它的直径d,计算出导线的横截面积S,并用伏安法测出金属导线的电阻R,即可计算出金属导线的电阻率。实验器材:被测金属导线,直流电源(4V),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V),滑动变阻器(50),电键,导线若干,螺旋测微器
13、,米尺等。实验步骤:1、用刻度尺测出金属丝长度2、螺旋测微器测出直径,如果是空心还需游标卡尺,算出横截面积。3、用外接、限流测出金属丝电阻4、设计实验表格计录数据(难点)注意多次测量求平均值的方法注意事项1测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两接入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。2本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。3实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。4闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的
14、滑动片处在有效电阻值最大的位置。5在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I的值不宜过大(电流表用00.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中变化。实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线器材:电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A)灯座、单刀开关,导线若干注意事项:因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10左右)所以应该选用安培表外接法。小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。灯泡两端
15、的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。所以滑动变阻器必须选用分压接法。在上面实物图中应该选用上面右面的那个图,开始时滑动触头应该位于最小分压端(电压从零开始变化到额定电压)。由实验数据作出的I-U曲线如图,说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温度升高而增大。(若用U-I曲线,则曲线的弯曲方向相反。)若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A量程;电压表开始时应选用0-3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0-15V量程。实验九:测定电源的电动势和内阻,(用电流表和电压表测)实验目的:测定电池的电动势和内电阻。实验原理如图所示,改变R的阻
16、值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组 、r值,最后分别算出它们的平均值。此外,还可以用作图法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出UI图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。实验器材待测电池,电压表(03V),电流表(00.6A),滑动变阻器(10),电键,导线。实验步骤1电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按电路图连接好电路。2把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。3闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I1、U1),用同样方法测量几组I、U的值。4打开电键,整
17、理好器材。5处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。注意事项1为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用使用过一段时间的1号干电池。2干电池在大电流放电时,电动势 会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜超过0.5A。实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。3要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出 、r值再平均。4在画UI图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍
18、去不予考虑。这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。5干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画UI图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。外电路断开时,用电压表测得的电压U为电动势E U=E6.特别要注意:有时纵坐标的起始点不是0,求内阻的一般式应该是。本实验电路中电压表的示数是准确的,电流表的示数比通过电源的实际电流小,所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差, 电阻R的取值应该小一些,所选用的
19、电压表的内阻应该大一些。实验十:练习使用多用电表实验器材:多用电表,标明阻值为几欧,几十欧,几百欧、几千欧的定值电阻各一个,小螺丝刀。实验步骤1机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红、黑表笔分别接入“+”、“”插孔。2选挡:选择开关置于欧姆表“1”挡。3短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处,若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池。4测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。5换一个待测电阻,重复以上2、3、4过程,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,可置于“1”或“1
20、0”或“100”或“1k”挡。6多用电表用完后,将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡,拔出表笔。注意事项1多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。2测量时手不要接触表笔的金属部分。3合理选择量程,使指针尽可能指在中间刻度附近。若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。4测量完应拔出表笔,选择开关置OFF挡或交流电压最高挡,电表长期不用应取出电池,以防电池漏电。5.欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘,左右0:电阻无限大与电流、电压零刻度重合,电阻零与电流、电压最大刻度重合
21、;刻度不均匀:左密右疏6.欧姆挡是倍率挡:即读出的示数再乘以挡上的倍率电流、电压挡是量程范围挡在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,熟记“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大,且测量前指针指在左侧“”处)7.欧姆表的读数:待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率为了减小读数误差,指针应指表盘到的部分,即中央刻度附近. 8.测电阻时必须把电阻与外界断开,换欧姆档必须再调零实验十一:传感器的简单使用补充知识:1伏安法测电阻伏安法测电阻有a、b两种接法,a叫(安培计)外接法,b叫(安培计)内接法。估计被测电阻的阻值大小来判断内外接法:外接法的系统误差是由电压表的分流
22、引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a点,将右端第一次接b点,第二次接c点,观察电流表和电压表的变化,若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。a bRR(这里所说的变化大,是指相对变化,即I/I和U/U)。VAVA a 2.滑动变阻器的连接滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法:a叫限流接法,b叫分压接法。分压接法:当要求电压从零开始调节,或要求电压调节
23、范围尽量大时应该用分压接法。或者滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;“以小控大”限流接法时:滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。3.实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;对限流电路:只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。对分压电路:应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝 三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,根据伏安法部分电表正负接线柱的情况
24、,将伏安法部分接入该两点间。2,把电流表改装为电压表、用图(a)测定电流表内阻rg,方法是:先断开S2,闭合S1,调节R,使电流表满偏;然后闭合S2,调节R/,使电流表达到半满偏。当R比R/大很多时,可以认为rg=R/。(当R比R/大很多时,调节R/基本上不改变电路的总电阻,可认为总电流不变,因此当电流表半满偏时,通过R/的电流也是满偏电流的一半,两个分路的电阻相等)。实际上,S2闭合后,总电阻略有减小,总电流略有增大,当电流表半满偏时,通过R/的电流比通过电流表的电流稍大,即R/比rg稍小,因此此步测量的系统误差,总是使rg的测量值偏小。其中R不必读数,可以用电位器,R/需要读数,所以必须用
25、电阻箱。根据rg、Ig和扩大后的量程,计算出需要给电流表串联的电阻R1的值。(b)(a)、用(b)图把改装的电压表和标准电压表进行校对。校对要每0.5V校对一次,所以电压要从零开始逐渐增大,因此必须选用分压电路。百分误差的计算: 如果当改装电压表示数为U时,标准电压表示数为U / ,则这时的百分误差为|U-U / | / U /。如果校对时发现改装电压表的示数总是偏大,则应该适当增大R1的阻值(使表头的分压减小一些),然后再次重新进行校对。专题复习一:力学实验实验一:研究匀变速度直线运动1、(2011新课标)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门,其中光电门
26、乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示。完成下列填空和作图:(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_;(2)根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出图线;(3)由所画出的图线,得出滑块加速度的大小为a=_m/s2(保留2位有效数字)。2、(2013云南玉溪
27、一中质检)甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动,打点计时器所用电源的频率为50Hz。(1)实验后,甲同学选择了一条较为理想的纸带,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格所示。位置编号012345时间:t/s00.10. 20.30.40.5速度:v/ms-10.420.670.921.161.421.76分析表中数据,在误差允许的范围内,小车做_运动;由于此次实验的原始纸带没有保存,该同学想估算小车从位置0到位置5的位移,其估计算方法如下:x(0.420.10.670.10.920.11.160.11.420.1)m,那么,该同学得到的位移_ (选填“大
28、于”、“等于”或“小于”)实际位移。(2)乙同学的纸带如下图,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,每相邻的两计数点间都有四个点未画出。用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小v3_m/s,小车的加速度大小a_m/s2。实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系1、(2013广东佛山质检)小翔利用如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F与伸长量l的关系,由实验绘出F与l的关系图线如图乙所示,该弹簧劲度系数为 N/m。小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后。其部分实验操作
29、如下,请完成下列相关内容:A. 如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O;B. 卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的 及两弹簧称相应的读数。图丁中B弹簧称的读数为 N;C. 小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丁所示,请在图戊中作出FA、FB的合力F;D. 已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力F如图戊所示,观察比较F和F,得出结论。2、关于上面实验所采用的科学方法,以及k与r、R和n的关系,下列说法中可能正确的是 ( )A等效替代法,k B控制变量法,kC等效替代法,k D控制变量法,k实验三:验证力的平行四边形
30、定则1、(2013深圳市南山区期末)“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,P为橡皮条与细绳的结点,用两把互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置从图甲可读得弹簧秤的示数为 为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的 (填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力图乙中与F1、F2效果相同的力是 (填“F”或“F”)图乙中方向一定沿AO方向的力是 (填“F”或“F”)2、(2013四川资阳诊断)(1)某实验小组在验证平行四边形定则时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一
31、次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列说法正确的是_A将橡皮条拉伸相同长度即可B将橡皮条沿相同方向拉即可C将弹簧秤都拉到相同刻度D将橡皮条和细绳的结点拉到相同位置(2)用平木板、细绳套、橡皮条、弹簧测力计等做“验证力的平行四边形定则”的实验,为了使实验能够顺利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或做法能够达到上述目的的是: A使用弹簧测力计前应将测力计水平放置,然后检查并矫正零点 B用弹簧测力计拉细绳套时,拉力应沿弹簧的轴线,且与水平木板平行 C两细绳套必须等长 D用弹簧测力计拉细绳套时,拉力应适当大些,但不能超过量程 E同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
32、实验四:实验牛顿运动定律1、(2013广西四市联考模拟)某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系。 (1)做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1= ;滑块加速度的表达式a= 。(以上表达式均用已知字母表示)。如图乙所示,若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,其读数为 mm。 (2)为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h(见图甲)。关于“
33、改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h的正确操作方法是 AM增大时,h增大,以保持二者乘积增大 BM增大时,h减小,以保持二者乘积不变 CM减小时,h增大,以保持二者乘积不变 DM减小时,h减小,以保持二者乘积减小2、(2013河南郑州市一模)为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示实验装置。请思考探究思路并回答下列问题:(1)为了消除小车与水平之间摩擦力的影响应采取的做法是( )A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,是小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.将木板带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动C.使木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.使
34、木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上(2)在实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,已知相邻计数点的时间间隔为T,且间距S1、S2 、S3、 S4 、S5 、S6已量出,则小车加速度的表达式为a=;(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度a与所受外力F的关系,他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条aF图线,如图所示。图线是在轨道倾斜情况下得到的(选填或);小车及车中的砝码总质量m=kg。实验五:探究动能定理1、(2013山东寿光市质检)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点
35、计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:(1)你认为还需要的实验器材有 (2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤 (3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v
36、2(v1v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).2、(辽宁省五校协作体2013届高三上学期10月联合考试物理试题)某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零,如图所示在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化设自行车无动力后受到的阻力恒定(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车,需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s,为了计算自行车的初速度,还需要测量_(填写物理量的名称及符号)(2)设自行车受到的阻力恒为f,计算出阻力做
37、的功及自行车的初速度改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验,可以得到多组测量值以阻力对自行车做功的大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出W一v曲线分析这条曲线,就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系在实验中作出W一v图象如图所示,其中符合实际情况的是 3、(2013广东省四校联考)如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图。图中ACpAB纸带为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,p的质量为m2 , C为弹簧测力计,实验时改变p的质量,读出测力计不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦。(1)电火花打点计时器
38、工作电压为 流(选填“交、直”) V(2)下列说法正确的是( )A一端带有定滑轮的长木板必须保持水平B实验时应先接通电源后释放小车C实验中m2应远小于m1D测力计的读数始终为 m2g/2 (4)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的aF图像,可能是下图中的图线( )实验六:验证机械能守恒定律1、(2013四川资阳诊断)某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料,完成后面问题。第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表
39、,当他们要计算重力势能的改变量时,发现不知道当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度。时刻t1t2t3t4t5速度v(m/s)4.524.043.563.082.60v2(m2/s2)20.4316.3212.679.496.76(1)在所给的坐标纸上作出v2h图象;(2)分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:_;(3)由图象求得的重力加速度是_m/s2(结果保留三位有效数字)。第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显
40、示的图象如图乙所示。图象的横轴表示小球距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek或机械能E。试回答下列问题:(1)图乙的图象中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是_(按顺序填写相应图线所对应的文字);(2)根据图乙所示的实验图象,可以得出的结论是:_。2、(河北省邯郸市2013届高三上学期9月份摸底考试物理试卷)某同学安装如图甲的实验装置,验证机械能守恒定律。(1)此实验中,应当是让重物做 运动, (填“需要”或“不需要”)测出重物的质量;(2)打点计时器所用交流电的频率为50Hz,该同学选取如图乙所示的一段纸带,对BD段进
41、行研究。求得B点对应的速度vB= m/s(保留两位有效数字),若再求得D点对应的速度为vD,测出重物下落的高度为hBD,则还应计算 与 大小是否相等(填字母表达式);(3)但该同学在上述实验过程中存在明显的问题。安装实验装置时存在的问题是 ;研究纸带时存在的问题是 ,实验误差可能较大。【自我演练】1、(2013河南漯河市期末)某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律:在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m,滑块可沿米尺自由下落。在米尺上还安装了一个连接了内阻很大的数字电压表的多匝线框A,线框平面在水平面内,滑块可穿过线框,如图所示。把滑块从米尺的0刻度线处释放,记下线框所在的刻度h和滑
42、块穿过线框时的电压U。改变h,调整线框的位置,多做几次实验,记录各次的h、U。(1)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证,用图线 (选填“Uh”或“U2h”)更容易得出结论。(2)影响本实验精确程度的因素主要是 (至少列举一点)。2、(2013山东省临沂市质检)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h某小组同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案A用刻度尺测出物体下落高度h,用打点间隔数测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度vB用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度vC根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时
43、速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算得出高度hD用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v(1)以上方案中只有一种正确,正确的是 。(填入相应的字母)(2)在该实验中,有几个注意点,以下描述正确的是 。A为减小摩擦阻力,需要调整打点计时器的限位孔,使它在同一竖直线上B可以选用质量很大的重锤,先用手托住,等计时器通电后再释放重锤C只有选第1、第2两打点间隔约2mm的纸带才代表打第1点时的速度为零D实验结果如果正确合理,得到的动能增加量应略大于重力势能的减小量3、(2013山东省泰安市质检)为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图的实验装置,其中圆弧形滑槽末端与桌面相切。第一次实验时,滑槽固定于桌面右端,末端与桌子右端M对齐,滑块从滑槽顶端由静止释放,落在水平面的P点;第二次实验时,滑槽固定于桌面左侧,测出末端N与桌子右端M的距离为L,滑块从滑槽顶端由静止释放,落在水平面的Q点,已知重力加速度为g,不计空气阻力 (1)实验还需要测出的物理量是(用代号表