力学实验复习(示范课)

怎样化曲 线为直线？
应用一
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 AD ． 错误的步骤有________ A．将打点计时器固定在平板上，并接好电源 B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 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．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 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．取下纸带，然后断开电源 A 中应先接通电源再放开纸带 ____________________________________________________________________ __________________________________________________ D 中应先断开电源，使计时器停止工作，再取下纸带 ___________________________________________________________ 遗漏步骤G：换上新纸带重复实验三次 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……)；
a/m.s
-2
1.0 a/ms 1.0 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2
-2 a/m· s -2
2 3 4
5
0.861 0.692 0.470
0.352 0.290
m /kg 2.50 2.00 1.33 1.00 0.83
1
-1
1 /kg -1 m/ 0 0.2 0.5 0.4 1.00.6 1.5 0.8 2.0 1.0 2.51.2 mkg 0
专题：力学实验复习（必修一）
实验一 实验二 实验三 研究匀变速直线运动 探究求合力的方法 探究加速度与力、质量的关系
思考1：
实验一（研究匀变速直线运动） 实验三（探究加速度与力、质量的关系）
器材一样吗？
实验器材: 打点计时器、纸带、小车、一端附有定滑轮
的长木板、细绳、交流电源、刻度尺、小盘 和砝码、天平
器记录的每一个光电门的光束被遮挡的时间 Δt都相等 ________________________________________.
(2)若取 M＝ 0.4 kg，改变 m 的值，进行多次实验，以下 m 的取值不合
D 适的一个是 ________.
A.m＝ 5 g C.m＝ 40 g B.m＝ 15 g D.m＝ 400 g
0.146
0.302 0.428 0.592
0.75 0.60 0.45 0.30 0.15
a/m· s -2
0.50
0.751
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
F/ N
如何更直观地处 理数据？
次数
当 拉 力 不 变 时 1
m/kg 0.400 0.500 0.750
1.000 1.200
考点一 对实验原理与注意事项的考查
【例3】 (2013•天津•9(2))某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关 系． ①下列做法正确的是________( AD 填字母代号) A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑 轮拴在木块上 C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度
D 2 D 2 － Δt2 Δt1
2x 的表达式为 __________________.( 用 Δt1、 Δt2、 D、 x 表示 )
a＝
思考7： 实验三（探究加速度与力、质量的关系）
应采用怎样的物理方法来研究a与F、m的定量关系?
研究方法：控制变量法
保持m不变，研究a与F的关系; 保持F不变，研究a与m的关系。
思考8：
数据处理
当小 车质 量不 变时
s -2 次数 F/N a/m · 1 2 3 4 5
0.10
0.20 0.30 0.40
小于 m 乙， 大于 μ 乙．(选填“大于”、 μ 甲、 μ 乙， 由图可知， m 甲________ μ 甲________
“小于”或“等于”)
考点二 对实验步骤和数据处理的考查 【例4】 为了探究加速度与力的关系，使用如图3所示的气垫 导轨装置进行实验，其中G1、G2为两个光电门，它们与数字 计时器(图中未画出)相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光
束被挡光片遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器
连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D， 光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：
图3
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增 加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？
取下牵引砝码，M放在任意位置都不动或取下牵引砝码，轻推滑行器M，数字计时 答： __________________________________________________________
图1
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉
远小于 木块和木块上 力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________ 砝码的总质量．(选填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)
③甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图 2 所示的装置放在水平桌 面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度 a 与拉力 F 的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块 质量分别为 m 甲、m 乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为
思考2：
实验一（研究匀变速直线运动） 实验三（探究加速度与力、质量的关系）都需要平衡摩擦力吗？
实验一（研究匀变速直线运动）目的:
1.学会如何判断物体的运动性质
2.通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度
X1 X2
X3
X4X5X6Fra bibliotek思考3： 实验三（探究加速度与力、质量的关系）平衡摩擦力的目的 是什么？
思考4：
乙
没加拉力就产生了加速度，说明
导轨有定滑轮的一端低，另一端 高，即平衡摩擦力时导轨与水平
摩擦力不足。
面的夹角太大。
思考6： 实验三（探究加速度与力、质量的关系）
小盘和砝码mg真的是小车受到的合外力吗?
答：当钩码质量m远远小于小车的质量M,即m《 M时， 可认为钩码重力近似等于绳子拉力，用以表示小车受 到的合外力F。
应用二
对实验数据分析和处理的考查
【例2】某同学利用如图所示的实验装置，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 点间的距离如图所示．打点计时器电源的频率为50 Hz. ①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 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/s2.
如何平衡摩擦力？ （挂不挂钩码？要不要连接纸带？）
答：将木板适当垫高，轻推小车，直至纸带上打出 点迹均匀的点.
思考5：
平衡摩擦力后，如果仅改变小车的质量，还需 要再次平衡摩擦力吗？
例题：实验后根据实验数据作出了a—F关系图线
如图甲、乙所示；请分析其原因各是什么？
甲
当加一定的拉力后，还没产生加
速度，说明有较大的摩擦力影响， 说明还没有平衡摩擦力或是平衡