高考力学实验汇总
高级高中物理力学实验专题汇总

高级高中物理力学实验专题汇总文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]实验一研究匀变速直线运动考纲解读 1.练习正确使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会利用纸带计算加速度.4.会用图象法探究小车速度与时间的关系,并能根据图象求加速度.基本实验要求1.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、复写纸片.2.实验步骤(1)按照实验原理图所示实验装置,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源;(2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的钩码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面;(3)把小车停靠在打点计时器处,接通电源,放开小车;(4)小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带;(5)换纸带反复做三次,选择一条比较理想的纸带进行测量分析.3.注意事项(1)平行:纸带、细绳要和长木板平行.(2)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.(3)防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地和小车与滑轮相撞.(4)减小误差:小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜.规律方法总结1.数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度,确定物体的运动性质等.(2)处理的方法①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离,计算相邻计数点距离之差,看其是否为常数,从而确定物体的运动性质.②利用逐差法求解平均加速度a1=x4-x13T2,a2=x5-x23T2,a3=x6-x33T2a=a1+a2+a33③利用平均速度求瞬时速度:v n=x n+x n+12T=d n+1-d n-12T④利用速度—时间图象求加速度a.作出速度—时间图象,通过图象的斜率求解物体的加速度;b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度.2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动(1)x1、x2、x3……x n是相邻两计数点间的距离.(2)Δx是两个连续相等的时间里的位移差:Δx1=x2-x1,Δx2=x3-x2….(3)T是相邻两计数点间的时间间隔:T=(打点计时器的频率为50 Hz,n为两计数点间计时点的间隔数).(4)Δx=aT2,因为T是恒量,做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量,所以Δx必然是个恒量.这表明:只要小车做匀变速直线运动,它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.考点一对实验操作步骤的考查例1在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,某同学的操作步骤如下,其中错误的步骤有________.A.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面挂上合适的钩码D.取下纸带,然后断开电源E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做加速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______将以上步骤完善并填写在横线上(遗漏的步骤可编上序号G、H……);实验步骤的合理顺序为:________________.例2(2012·山东理综·21(1))某同学利用如图1所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图2所示.打点计时器电源的频率为50 Hz.图1图2①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点______和______之间某时刻开始减速.②计数点5对应的速度大小为________m/s ,计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a =______m/s 2.1.运动性质的判断:看相邻计数点间的距离特点.2.瞬时速度求解:采用平均速度法求某一点的瞬时速度.3.加速度的求解:(1)v -t 图象法;(2)推论法:Δx =aT 2;(3)逐差法.例3 某校研究性学习小组的同学用如图3甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度.实验过程如下:在斜面上铺上白纸,用图钉固定;把滴水计时器固定在小车的末端,在小车上固定一平衡物;调节滴水计时器的滴水速度,使其每 s 滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准);在斜面顶端放置一浅盘,把小车放在斜面顶端,把调好的滴水计时器盛满水,使水滴能滴入浅盘内;随即在撤去浅盘的同时放开小车,于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹;小车到达斜面底端时立即将小车移开.图乙为实验得到的一条纸带,用刻度尺量出相邻点之间的距离是x 01= cm ,x 12=cm ,x 23=cm ,x 34= cm ,x 45= cm ,x 56= cm.试问:图3(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的________原理类似.(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v 4=________m/s ,小车的加速度a =________m/s 2.(结果均保留两位有效数字)创新方向盘点以教材中的实验为背景,通过改变实验条件、实验仪器设置题目,不脱离教材而又不拘泥教材,体现开放性、探究性等特点.盘点1 实验器材的改进①为了保证小车真正做匀加速直线运动,用气垫导轨――→替代长木板②用频闪照相或光电计时器――→替代打点计时器盘点2 在新情景下完善实验步骤及数据分析1. 如图4所示,在“探究匀变速运动的规律”的实验中图4(1)为消除摩擦力对实验的影响,可以使木板适当倾斜以平衡摩擦阻力,则在不挂钩码的情况下,下面操作正确的是( )A.未连接纸带前,放开小车,小车能由静止开始沿木板下滑B.未连接纸带前,轻碰小车,小车能匀速稳定下滑C.放开拖着纸带的小车,小车能由静止开始沿木板下滑D.放开拖着纸带的小车,轻碰小车,小车能匀速稳定下滑(2)图5是实验中得到的一条纸带的一部分,在纸带上取相邻的计数点A、B、C、D、E.若相邻的计数点间的时间间隔为T,各点间距离用图中长度表示,则打C点时小车的速度可表示为v C=________,小车的加速度可表示为a=______.图52.如图6所示,装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮,固定在小车上;装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端,另一端系在小车上.一同学用装置甲和乙分别进行实验,经正确操作获得两条纸带①和②,纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点.图6(1)任选一条纸带读出b、c两点间距离为________;(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为________,纸带①和②上c、e两点间的平均速度v①________v②(填“大于”、“等于”或“小于”);(3)图中________(填选项字母).A.两条纸带均为用装置甲实验所得B.两条纸带均为用装置乙实验所得C.纸带①为用装置甲实验所得,纸带②为用装置乙实验所得D.纸带①为用装置乙实验所得,纸带②为用装置甲实验所得3.光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图7甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b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.现利用图乙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,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为×10-2 s和×10-3 s.用精度为 mm的游标卡尺测量滑块的宽度d,其示数如图丙所示.图7(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.(结果保留两位有效数字)(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.4.图8是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D 和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示.图8(1)OD间的距离为________ cm.(2)图9是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________,a=________ m/s2(结果保留三位有效数字).图95.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10甲所示,打点计时器固定在斜面上,滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下.图乙是打出的纸带的一段.图10(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,选A、B、C、D、E、F、G 7个点为计数点,且各计数点间均有一个点没有画出.滑块下滑的加速度a=________m/s2.(2)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)A.木板的长度LB.木板的末端被垫起的高度hC.木板的质量m1D.滑块的质量m2E.滑块运动的时间t(3)测量第(2)问中所选定的物理量需要的实验器材是________.(4)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用所测物理量表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你看法的一个论据:________________________________________________________________.合能力1、(2016海南卷)某同学利用图(a)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。
高中物理力学实验大全

高中物理力学实验大全力学实验是高中物理实验的一个重要分支。
在力学实验中,主要研究物体运动的规律,探讨物体的运动状态,包括速度、加速度、力和能量等方面的变化。
本文将介绍十种高中物理力学实验的操作方法及实验结果。
1. 用动量定理验证牛顿第二定律实验目的:通过测量不同质量的小车在经过一定距离后达到的速度,验证牛顿第二定律。
实验器材:小车、导轨、时间计、尺子、重物、电子秤、数据采集器。
实验步骤:1) 在导轨的一端放置重物,使导轨处于倾斜状态。
2) 将小车放在导轨上,对小车进行称重,并记录下小车的质量。
3) 预先将电子秤放在小车所经过的终点,记录下电子秤显示的重量。
4) 启动计时器,放开小车,记录下小车经过一定距离后的时间t及对应的速度v。
5) 重复实验三次,并取平均值。
实验结果及分析:根据动量定理,p=mv,小车在倾斜导轨上的势能转化为动能,在对称点转化为最大动能,此处动能等于摩擦力的负功。
通过实验测量得到小车的速度和质量,可以计算出小车的动能和动量,进而验证牛顿第二定律。
实验结果表明,小车的速度与质量成正比,即v∝m,验证了牛顿第二定律的结论 F=ma。
2. 利用物体自由落体实验验证重力加速度的大小实验目的:通过测量不同高度的物体下落时间,验证物体自由落体时的加速度大小。
实验器材:计时器、绳、微型摆锤、质量块、电子秤、天平。
实验步骤:1) 在实验室地面下方放置微型摆锤,在与微型摆锤对称的另一侧放置重物。
2) 用绳把重物绑定在摆锤上方,让重物自由下落。
3) 同时启动计时器和下落状态的重物,记录下重物在不同高度下落所需的时间t。
4) 重复实验三次,并取平均值。
5) 根据公式s=1/2gt²计算出在不同高度下落的时间t 和自由落体加速度g。
实验结果及分析:通过实验结果计算可得,物体自由落体时的加速度大小为9.8 m/s²,验证了该定值的正确性。
由此还可以推导出万有引力常数 G 和地球质量 M 的数值。
高考力学实验精编

一条纸带如图所示,从比较清晰的点迹开始,每相邻五个打印点(五个间隔)取一个点作为计数点,分别标作0、1、2、3、4。
测得0、1两计数点间的距离x 1=30.0mm ,1、2两计数点间的距离x 2=36.1mm , 2、3两计数点间的距离x 3=42.0mm, 3、4两计数点间的距离x 4=48.0mm ,则小车在1计数点速度为______m/s ,小车的加速度为________m/s 2。
2.“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50Hz),得到如图8所示的纸带。
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A .实验时应先放开纸带再接通电源B .(S 6一S 1)等于(S 2一S 1)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0.02s 3.做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电源的频率为50Hz ,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按图所示,使每一条纸带下端与x 轴重合,左边与y 轴平行,将纸带段粘贴在直角坐标系中,则小车运动的加速度是m/s 2(保留两位有效数字)。
4.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。
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7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 = (保留三位有效数字)。
(2)回答下列两个问题:①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 。
高中物理实验--力学篇

高中物理实验--力学篇高中物理实验—力学篇实验一: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:验证力的平行四边形定则实验四:验证牛顿运动定律实验五:探究动能定理实验六:验证动量守恒定律一、实验基本要求:高中阶段力学实验:研究匀变速直线运动:探究弹力和弹簧伸长的关系:验证力的平行四边形定则:验证牛顿运动定律:探究动能定理:二、实验数据处理:研究匀变速直线运动:1.利用逐差法求平均加速度:,,,2.利用平均速度求瞬时速度3.利用速度—-时间图像求加速度:作出速度—时间的图像,通过图像的斜率求物体的加速度。
探究弹力和弹簧伸长的关系:1.以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,根据所测数据在坐标纸上描点。
2.按照图中各点的分布与走向,作出一条平滑的图线,所画的点不一定都在这条直线上,但要注意使图线两侧的点数大致相同。
3.以弹簧的伸长量为自变量,写出图线所代表的函数表达式,并解释函数表达式中常数的物理含义。
验证力的平行四边形定则:1.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,做起平行四边形,过O点画对角线即为合力F的图示。
2.用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一个弹簧测力计的拉力F’的图示.验证牛顿运动定律:探究动能定理:1.测出每次做功后,小车获得的速度2.分别用各次实验测得的v和W,绘制W-v或W-v2、W-v3、...图像,直到明确得出W和v的关系。
3.结论:物体的速度v与外力做功W间的关系为W正比于v2。
三、实验误差分析:研究匀变速直线运动:1.使用刻度尺测计数点距离时有误差。
2.作v-t图像时出现的作图误差。
3.电源频率不稳定,造成打点时间间隔不完全相同。
4.长木板粗糙程度不均匀,小车运动时加速度有变化造成的误差。
经典实验装置,本实验不需要平衡摩擦力,本实验还可用来验证牛顿第二定律及探究功与动能变化的关系,但都需要平衡摩擦力。
最新高中力学实验大全

高中力学实验大全------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx力学实验大全1、力是物体之间的相互作用实验仪器:磁铁、小铁块;细线、钩码(学生用)教师操作:磁铁吸引铁块。
学生操作:用细线使放在桌上的钩码上升.实验结论:力是物体对物体的作用.2、测量力的仪器实验仪器:弹簧秤(2只)弹簧秤:(1)构造和原理弹簧秤测力原理是根据胡克定律,即F拉=F弹=kx,故弹簧秤的刻度是均匀的,构造如图。
(2)保养①测力计不能超过弹簧秤的量程。
②测量前要注意检查弹簧秤是否需要调零,方法是将弹簧秤竖直挂起来,如其指针不指零位,就需要调零,一般是通过移动指针来调零。
③被测力的方向应与弹簧秤轴线方向一致。
④读数时应正对平视.⑤测量时,除读出弹簧秤上最小刻度所表示的数值外,还要估读一位。
⑥一次测量时间不宜过久,以免弹性疲乏,损坏弹簧秤。
教师操作:两只弹簧秤钩在一起拉伸,可检验弹簧秤是否已损坏。
3、力的图示实验仪器:刻度尺、圆规4、重力的产生及方向实验仪器:小球、重锤、斜面教师操作:向上抛出小球,小球总是会落到地面.教师操作:小球在桌上滚到桌边后总是会落到地面。
实验结论:地球对它附近的一切物体都有力的作用,地球对它周围的物体都有吸引的作用。
教师操作:观察重锤线挂起静止时,线的方向.教师操作:观察重锤线的方向与水平桌面、斜面是否垂直.实验结论:重力的方向与水平面垂直且向下,而不是垂直物体表面向下.5、重力和质量的关系实验仪器:弹簧秤、钩码(100g×3只)教师操作:将质量为100g的3只钩码依次挂在弹簧秤上,分别读出它们受到的重力为多少牛,将数据记在表格中,做出相应计算。
质量m(kg)重力G(N)重力与质量的比g(N/kg)0。
1 0。
20。
3实验结论:物体的质量增大几倍,重力也增大几倍,即物体所受的重力跟它的质量成正比,这个比值始终是9。
高中物理力学实验总结

高中物理力学实验总结力学实验实验一: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 :2T s s 1)(n n ++==v v n ;如Ts s v 2322+=(其中T =5×0.02s=0.1s ) 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223T s s a -=(2)用“逐差法”求加速度:(T 为相邻两计数点间的时间间隔)求⇒++=⇒===3a a a a 3Ts -s a ;3T s -s a ;3T s -s a 321236322522141()()23216549T s s s s s s a ++-++= (3)用v-t 图法:即先根据2T s s 1)(n n ++=n v ;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7~8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0L L X 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: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。
14.高考必考十四大经典物理专题集锦 力学实验(解析版)

【专题14】力学实验(解析版)考点分类:考点分类见下表考点内容常见题型及要求考点一研究匀变速直线运动规律实验题考点二探究弹力与弹簧伸长的关系实验题考点三验证平行四边形定则实验题考点四探究加速度与力和质量的关系实验题考点五探究动能定理实验题考点六验证机械能守恒定律实验题考点七验证动量守恒定律实验题考点八动摩擦因数测量实验题一、概述1、高考对于基本仪器的读数作为基础知识考查频率较高。
在力学部分,考查的实验仪器主要有弹簧测力计、秒表、螺旋测微器、游标卡尺,大多数时候是填空题,注意估读和误差分析2、力学中有多个实验都要用到打点计时器,能否正确使用打点计时器,并根据纸带进行正确的数据运算,是能否完成这些实验的关键,利用纸带直接测量的时间和位移,可以计算研究对象的瞬时速度和加速度,若结合其它物理量的测量,还可以解决与上面这些量直接有关或间接有关的问题,例如:计算动能、重力势能、动摩擦因数、功率、转速等,从而延伸出很多与纸带有关的力学实验。
3、图象法是一种重要的实验数据处理方法.图象具有既能描述物理规律,又能直观地反映物理过程、表示物理量之间定性定量关系及变化趋势的优点.当前高考试题对数据处理、结果分析考查的频率较高。
二、考点提示1、游标卡尺和螺旋测微器读数时应注意的问题(1)10分度的游标卡尺,以mm为单位,小数点后只有1位,20分度和50分度的游标卡尺以mm为单位,小数点后有2位,且对齐格数不估读。
(2)螺旋测微器以mm 为单位,小数点后必须有3位,对齐格数要估读,同时还要注意半毫米刻度线是否露出。
2、打点计时器及纸带问题的处理方法(1)打点计时器的认识和正确使用:电磁打点计时器工作电压为低压交流4~6 V;电火花计时器工作电压为交流220V ;工作时应先接通电源,后释放纸带。
(2)纸带的应用:判断物体运动性质。
若Δx=0,则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动;若Δx 不为零且为定值,则可判定物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动。
高考力学实验知识点总结

高考力学实验知识点总结在高考物理考试中,力学实验是一个重要的知识点。
力学实验旨在通过实际操作,观察和测量来研究物体在受力下的变化规律,从而加深对力学原理的理解及应用能力。
下面我们将对高考力学实验常见的知识点进行总结,帮助大家更好地应对考试。
1. 弹簧伸长实验弹簧伸长实验是用来研究弹簧的弹性的实验。
实验中,我们可以改变弹簧的受力情况,观察并测量弹簧长度的变化。
根据胡克定律,弹簧伸长与所受力成正比,且与弹簧的劲度系数k有关。
通过实验,我们可以测量弹簧的劲度系数,并应用到解决实际问题中。
2. 斜面上滑动实验斜面上滑动实验是研究物体在斜面上受力下的运动规律的实验。
在实验中,我们可以通过改变斜面的倾角和物体的质量来观察物体在斜面上滑动的情况,并测量滑动的加速度。
这样的实验可以帮助我们理解牛顿第二定律以及重力、摩擦力等概念,并应用到解决相关问题中。
3. 牛顿第二定律实验牛顿第二定律实验是用来验证牛顿第二定律的实验。
在实验中,我们可以通过改变物体受力的大小和方向,观察物体的加速度的变化,并测量受力与加速度的关系。
根据牛顿第二定律,物体的加速度与受力成正比,与物体的质量成反比。
这个实验可以帮助我们进一步理解和应用牛顿第二定律。
4. 线热膨胀实验线热膨胀实验是用来研究物体在温度变化下的线膨胀规律的实验。
实验中,我们可以通过改变物体的温度,观察并测量物体长度的变化。
根据线膨胀的定义,物体的线膨胀系数与温度变化量成正比,与物体的初始长度有关。
通过实验,我们可以测量物体的线膨胀系数,并应用到相关问题中。
5. 动量守恒实验动量守恒实验是用来验证动量守恒定律的实验。
在实验中,我们可以通过改变物体的质量和速度,观察两个物体之间的碰撞过程,并测量碰撞前后动量的变化。
根据动量守恒定律,系统的总动量在碰撞过程中保持不变。
这个实验可以帮助我们更好地理解动量守恒定律,并应用到解决实际碰撞问题中。
通过以上总结,我们可以看到,力学实验在高考物理考试中占据较大的比重。
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实验一:研究匀变速直线运动实验目的:1.练习使用打点计时器。
2.学习匀变速直线运动的判断方法。
3.学习用打点计时器测量速度和加速度。
实验原理与方法:1.打点计时器的使用计时仪器,使用交流电源,电磁打点计时器的工作电压是4-6V的交流电压,电火花打点计时器的工作电压是220V交流电压。
2.通过纸带判断物体是否做匀变速直线运动:相邻两计数点之间的距离之差相等,则物体做匀变速直线运动。
3.通过纸带求物体运动速度求平均速度:,求瞬时速度:4.通过纸带求匀变速直线运动加速度公式法:,图像法:实验的关键点、思考题即考点:1.使用打点计时器时,应该先接通电源,待打点稳定后,再释放小车。
为什么?2.小车所挂钩码数应该适当,避免加速度过大而使纸带上打的点过少,或者加速度太小而使各段位移差异太小。
3.要区分打点时间间隔和计数点时间间隔。
电源频率是50时,“每5个自然点取一个计数点”,计数点时间间隔是多大?4.当电源频率低于50时,若仍按50打点计算,算出的速度比真实速度大还是小?算出的加速度比真实值大还是小?练习题:1、在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用交流电源的频率是50,打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况。
(1)打点计时器的打点周期是s。
(2)图8为某次实验打出的一条纸带,其中1、2、3、4为依次选中的计数点(各相邻计数点之间有四个点迹)。
根据图中标出的数据可知,打点计时器在打出计数点2时小车的速度大小为,小车做匀加速直线运动的加速度大小为2。
(计算结果均保留2位有效数字)答案:(1)0.02(2分);(2)0.64(2分);6.4(2分)A O 刻度尺实验二:探究弹力与弹簧伸长的关系实验目的:1. 探究弹力与弹簧伸长的定量关系2. 练习用列表法、图像法处理数据实验器材:铁架台、弹簧、钩码、刻度尺实验步骤: 1. 如图所示,将弹簧的一端挂在铁架台上,让其自然下垂,用刻度尺测出弹簧的自然长度L 0。
2. 在弹簧的下端挂质量为m 1的钩码,测出对应的弹簧长度L 1,求出弹簧的伸长量x 110。
3. 改变所挂钩码的质量为,测出对应的弹簧长度。
求出每次弹簧的伸长量0。
4. 以弹力F ()为纵坐标,以弹簧的伸长量x 为横坐标,用描点法作图,得出弹力F 随弹簧伸长量x 变化的图线。
实验关键点:1. 所挂钩码不要过重,以免弹簧过分拉伸,超出它的弹性限度。
2. 测量弹簧长度时,一定要在弹簧竖直悬挂且处于平衡状态时进行。
3. 描点画图线时,一定要让尽量多的点在直线上,并使不在直线上的点均匀分布在线两侧。
4. 每次所挂钩码的质量差稍微大一些,从而使坐标上描出的点尽可能稀疏,这样作出的图线精准。
思考题即考点:1. 图像斜率的物理意义是什么?2. 测量弹簧长度时,直尺的零刻度未对齐弹簧上端的固定点,对实验结论有无影响?3. 弹力与弹簧伸长量函数图像的截距与斜率分别表示什么?4. 如果所挂钩码质量不清楚,只知道钩码的质量相同,还能进行探究吗?如何做?5. 刻度尺的正确度数是本实验的考点之一。
6. 本实验可以做图像,也可以做图像,或图像,各图像是什么样的?斜率和截距表示什么?7. 用数据描点作图的能力8. 根据图像求斜率的基本能力练习题:1.(5分)某同学做“探究弹力弹簧伸长关系”的实验,他先测出不挂钩码时竖直悬挂的弹簧长度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,同时分别测出加挂不同钩码时弹簧的伸长量。
在处理测量数据时,他将所有测得的弹簧伸长量x 与相应的弹簧的弹力F (F 的大小等于所挂钩码受到的重力)的各组数据逐点标注在图8所示的坐标纸上。
(1)请你在图8中画出此弹簧弹力与弹簧伸长量的关系图线。
(2)(通过做出弹簧弹力与弹簧伸长量的关系图线可知,弹簧的弹力F )和弹簧伸长量x 之间的关系是: 。
答案:(5分)(1)如图所示(2分);(2)成正比关系(3分)(答出“”或其他形式正比函数的得3分;答出“一次函数关系”或“线性关系”的得2分)实验三:验证力的平行四边形定则实验目的:验证互成角度的两个力合成时满足平行四边形定则实验原理:用两个力F1和F2一起将一端固定的橡皮条拉伸到某点O,再用一个力F,将此橡皮条拉伸到相同的位置O点,则F,为F1和F2的合力。
用力的图示的方法将F,、F1和F2图示出来,再根据平行四边形定则将F1和F2的合力F图示出来,比较的F,和F的大小和方向,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则。
实验器材:木板、白纸、图钉若干、橡皮条一段、细绳、弹簧测力计两个、三角板、刻度尺。
实验步骤:1.用图钉将白纸钉在水平的木板上。
2.用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点,用两条细绳套结在橡皮条的另一端。
3.用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。
4.用铅笔描下结点O的位置和两条细绳的方向,并记录两个弹簧测力计的读数。
在白纸上按照比例作出两个力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则画出F的方向并测量计算出其大小。
(这是通过理论求出的合力。
)5.用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉倒相同的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳的方向。
按照同样的比例用刻度尺从O点起图示出这个拉力F,。
(这是通过实验测定的合力。
)6.比较F,和F的大小和方向在实验误差允许的范围内是否相等。
7.改变两个分力F1和F2的大小和方向,再重复实验两次,比较每次的F,和F的大小和方向在实验误差允许的范围内是否相等。
实验关键点:1.选取弹簧测力计时,应将无零误差的两个弹簧测力计自由端钩住沿水平方向拉伸,看两个读数是否相同,选择两个读数相同的测力计。
2.测力计示数尽量大一些,减小读数误差。
3.同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。
4.画力的合成图时,选定标度要合适,尽可能使图画得大一些,减小作图误差。
思考题即考点:1.同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。
为什么?(只有使F与F1和F2的共同作用效果相同,才可以说F是F1和F2的合力。
所以,拉至同一点是为了保证作用效果相同。
)2.为什么要用同一标度画出各力的图示?3.本实验哪个力是理论上的合力,哪个力是测定的合力?练习题:1.在“验证力的平行四边形定则”的实验中某同学的实验情况如图8甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的是为F1和F2的合力的理论值;是力F1和F2的合力的实际测量值。
(2)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果是否会发生变化?。
(选填“变”或“不变”)2.如图甲所示,在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学进行实验的主要步骤是:将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计。
沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力F1、F2的大小。
再用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点,并分别将其与O点连接,表示两力的方向。
再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。
(1)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目的是。
(2)这位同学在实验中确定分力方向时,图甲所示的a点标记得不妥,其原因是。
(3)图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示,其中是F1和F2合力的实际测量值。
3.图8为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图。
(1)请将下面实验的主要步骤补充完整。
①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计;②沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O点,并记录两个拉力的大小及方向;③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录。
(2)用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,这样做的目的是。
4.某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮筋、细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材,进行“验证力的平行四边形定则”的实验。
图3所示是该同学依据实验记录作图的示意图。
其中A点是橡皮筋在白纸上的固定点,O点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉伸到的位置。
关于此实验,下列说法中正确的是()A.只需记录拉力的大小B.拉力方向应与木板平面平行C.图3中F′表示理论的合力,F表示实验测出的合力D.改变拉力,进行多次实验,并作出多个平行四边形,但每个四边形中的O点位置不一定相同答案:(1)F;F′(3分) (2)不变(2分)答案:(5分)(1)与F1、F2共同作用的效果相同(2分)说明:只要能表达出效果相同的含义即可给分。
(2)O、a两点太近,误差大(2分)(3)F (1分)答案:(1)测力计拉力的大小及方向(1分)(2)使这两次弹簧测力计的拉力作用效果相同(2分)答案:实验四:验证牛顿第二定律实验目的:验证物体运动的加速度与物体所受合外力成正比,与物体的质量成反比。
实验原理:1.保持小车质量不变,改变小桶内的砂的质量,从而改变细线对小车的牵引力,测出小车对应的加速度,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,在小车上加砝码,改变小车的质量,测出小车的对应加速度,作出加速度与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、带有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、学生电源、导线、纸带、天平、米尺。
实验步骤:1.用天平测出小车的质量M,小桶的质量M,,并做记录。
2.把木板、小车、纸带、打点计时器安装好。
3.在木板的不带滑轮的一端下面垫上垫木,反复移动垫木的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。
4.在小车上加砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码的质量m,桶中砂的质量m,记录下来。
5.把细线系在小桶上,绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打出纸带,关闭电源,取下纸带,在纸带上写上编号,标明m,的值。
6.保持小车和砝码的质量不变,改变砂的质量,重复步骤4,5.7.算出每条纸带上的加速度值。
8.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,,)g,根据实验结果在坐标平面上描出的相应的点并作图线。
若图线为一条过原点的直线,就证明物体质量不变时其加速度与所受外力成正比。
9.保持砂和小桶的质量不变,即保持作用力不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,做好记录。
求出每条纸带的加速度,用纵坐标表示加速度a,用横坐标表示车和车内砝码总质量的倒数1/(),在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线。