高中物理必修1实验专题复习
高中物理必修一(人教版)实验验证力的平行四边形定则实验专题强化训练习题集
实验验证力的平行四边形定则实验专题强化训练习题集【典题训练】1．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是。
（2）本实验采用的科学方法是________。
A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（3）实验时，主要的步骤是：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，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钩住绳套，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；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧测力计，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________________________。
2．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，首先用两个弹簧秤分别勾住细绳套，在保证弹簧秤与木板平行的条件下，互成角度地拉长橡皮条，使结点到达O点，用铅笔记下O点位置及两细绳的方向，如图中的OA、OB方向，读出两弹簧秤的示数F OA=2.2N、F OB=2.9N。
（1）根据平行四边形定则，在图中利用图示法求出F OA与F OB的合力F，其大小F=______。
（2）为了完成本实验，还要进行的一项操作是，本次操作还需要记录的是______和______。
高一物理必修一实验专题
高一物理必修一实验专题一、研究匀变速直线运动（练习使用打点计时器)1、电磁式打点计时器：6V 以下的交流电。
电火花式打点计时器：220V 的交流电。
2、交流电的频率为50HZ ，打点间隔为0.02s3、根据纸带算平均速度和瞬时速度4、算各点的瞬时速度，描点法做出V —t 图实验：1、先开电源，然后释放小车。
2、开头过于密集的点舍掉，一般每5个点或每隔4个点取一个计数点，使相邻计数点之间时间间隔为T ＝0.1s数据处理：计算法：根据纸带求某点瞬时速度和加速度(1)求某点瞬时速度，如：T 指相邻两点的时间间隔（1）瞬时速度（2）求加速度： a 、理想纸带（即ΔX 相等）：b 、不理想纸带（即ΔX 不相等）：用逐差法 注意化单位数据处理：图象法：1根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系，让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积。
2、此实验小车做匀加速直线运动，所以要用直线拟合数据点，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧，个别偏离较大点舍去。
二、验证平行四边形定则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：（1）两个力F 1、F 2的作用效果与一个力F '的作用效果相同：使像皮绳在某一方向伸长一定的（相同）长度。
（2）以F 1、F 2为邻边作平行四边形求出F 1、F 2的合力F ，在误差允许的范围内比较F '与F 。
如果在误差允许的范围内F '与F 相同，就验证了两个力合成时遵循平行四边形定则。
3. 实验器材：方木板一块；白纸；图钉（若干）；橡皮条；细绳套（两个）；弹簧秤（两只）；三角板；刻度尺；铅笔。
4. 实验条件：为使橡皮绳有较明显的伸长，同时弹簧测力计有较大的示数，两测力计所拉线绳之间的夹角不宜过大和过小，一般在60°～120°之间较合适。
5. 主要测量：用两个测力计拉线绳，使橡皮条伸长，绳的结点到达O 点，记录此时两个测力计的数值F 1和F 2及两个力的方向；用一只测力计重新将结点拉到O 点，记录此时F 的大小和方向。
高一物理必修一实验题总结
高一物理必修一实验题总结
高一物理必修一的实验题主要涉及以下知识点和实验：
1. 打点计时器的使用：了解打点计时器的原理和使用方法，能通过打点计时器分析纸带的运动情况。
2. 匀变速直线运动的研究：通过纸带的分析，理解匀变速直线运动的规律，掌握加速度、速度、位移等物理量的计算方法。
3. 重力加速度的测量：通过自由落体运动的实验，了解重力加速度的概念和测量方法，理解重力加速度与纬度的关系。
4. 弹力的研究：通过弹簧的拉伸或压缩，了解弹力的概念和规律，掌握胡克定律的应用。
5. 摩擦力的研究：通过实验了解滑动摩擦力和静摩擦力的规律，理解影响摩擦力大小的因素。
在实验题中，通常会结合以上知识点设计题目，要求学生对实验原理、实验操作、实验数据处理等方面进行综合应用。
综上所述，高一物理必修一的实验题总结如下：
1. 掌握打点计时器的原理和使用方法，能通过打点计时器分析纸带的运动情况。
2. 掌握匀变速直线运动的规律，能利用纸带计算加速度、速度、位移等物理量。
3. 了解重力加速度的概念和测量方法，理解重力加速度与纬度的关系。
4. 了解弹力的概念和规律，掌握胡克定律的应用。
5. 了解滑动摩擦力和静摩擦力的规律，理解影响摩擦力大小的因素。
高中物理必修一实验专题
高考物理必修一实验专题姓名：班级：【题型一、研究匀变速直线运动】1、在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________。
(填选项代号)A.电压合适的50 Hz交流电源B.电压可调的直流电源…C.刻度尺D.秒表E.天平(2)实验过程中，下列做法正确的是________。
A.先接通电源，再使纸带运动B.先使纸带运动，再接通电源C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处!(3)如图所示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点，测出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4所代表时刻的瞬时速度大小V4＝________ m/s，小车的加速度大小为_m/s2。
(保留2位有效数字)2、某同学在做“小车速度随时间变化规律”的实验，细线一端与小车相连，另一端绕过定滑轮悬挂钩码，通过打点计时器和纸带记录了小车的运动情况。
(1)实验中除了电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长直轨道、细线、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的有________(填选项代号)A. 220 V、50 Hz 交流电源B.电压可调的直流电源V、50 Hz 交流电源D. 刻度尺E. 秒表F. 天平(2)实验过程中，下列操作正确的是___________(填选项代号)、A. 将接好纸带的小车停在靠近滑轮一端B. 将接好纸带的小车停在靠近打点计时器一端C. 先释放小车，再接通电源D. 先接通电源，再释放小车(3)下图给出了从0点为计时起点，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得：x1= cm，x2= cm，x3= cm，x4= cm，x5= cm，x6= cm。
高中物理必修一全册总复习资料-(家教资料必备)
高中物理必修一全册总复习资料第一章运动的描述运动学问题是力学部分的基础之一，在整个力学中的地位是非常重要的,本章是讲运动的初步概念，描述运动的位移、速度、加速度等,贯穿了几乎整个高中物理内容，尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多，但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。
近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。
内容要点课标解读认识运动1 理解参考系选取在物理中的作用，会根据实际选定２认识质点模型建立的意义,能根据具体情况简化为质点时间时刻３街道时间和时刻的区别和联系4 理解位移的概念,了解路程与位移的区别5 知道标量和矢量，位移是矢量,时间是标量6 了解打点计时器原理,理解纸带中包含的运动信息物体运动的速度７理解物体运动的速度８理解平均速度的意义，会用公式计算平均速度９理解瞬时速度的意义速度变化的快慢加速度１０理解加速度的意义,知道加速度和速度的区别11 是解匀变速直线运动的含义用图象描述物体的运动12 理解物理图象和数学图象之间的关系13 能用图象描述匀速直线运动和匀变速直线运动1４知道速度时间图象中面积含义，并能求出物体运动位移专题一：描述物体运动的几个基本本概念◎知识梳理1．机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。
2．参考系:被假定为不动的物体系。
对同一物体的运动，若所选的参考系不同，对其运动的描述就会不同，通常以地球为参考系研究物体的运动。
3.质点:用来代替物体的有质量的点。
它是在研究物体的运动时,为使问题简化，而引入的理想模型。
仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如：公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。
’物体可视为质点主要是以下三种情形:(1）物体平动时；(2）物体的位移远远大于物体本身的限度时；（３)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。
4．时刻和时间(１)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2秒末”，“速度达2m ／s 时”都是指时刻。
人教版高中物理必修一实验复习精讲
实验一 研究匀变速直线运动一、知识梳理（一）、实验目的1．练习正确使用打点计时器，学会利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(Δx ＝aT 2)．3．测定匀变速直线运动的加速度．（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：4 V ～6 V 交流电源电火花计时器：220 V 交流电源(3)纸带上点的意义：①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．②通过研究纸带上各点之间的距离，可以判断物体的运动情况．③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔．2．利用纸带判断物体运动状态的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4、…，若v 2－v 1＝v 3－v 2＝v 4－v 3＝…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动，即a ＝Δv Δt ＝Δv 1Δt ＝Δv 2Δt＝…. (2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x 1，x 2，x 3，x 4…，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx ＝aT 2.3．速度、加速度的求解方法(1)“逐差法”求加速度：如图1所示的纸带，相邻两点的时间间隔为T ，且满足x 6－x 5＝x 5－x 4＝x 4－x 3＝x 3－x 2＝x 2－x 1，即 a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 2＋a 33，这样可使所给数据全部得到利用，以提高准确性．图1(2)“平均速度法”求速度：得到如图2所示的纸带，相邻两点的时间间隔为T ，n 点的瞬时速度为v n .即v n ＝(x n ＋x n ＋1)2T .图2(3)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出v－t图象，直线的斜率即加速度．（三）、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)，一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．（四）、实验步骤1．仪器安装(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，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．(2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面．实验装置见图3所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．图32．测量与记录(1)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，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，换上新纸带，重复三次．(2)从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即T＝0.1 s．正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离，并填入设计的表格中(3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度．(4)增减所挂钩码数，再重复实验两次．3．数据处理及实验结论(1)由实验数据得出v－t图象①根据表格中的v、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如图4所示可以看到，对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线上．图4图5②作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的v －t 图象，它是一条倾斜的直线．(2)由实验得出的v －t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律，有两条途径进行分析①分析图象的特点得出：小车运动的v －t 图象是一条倾斜的直线如图5所示，当时间增加相同的值Δt 时，速度也会增加相同的值Δv ，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化．②通过函数关系进一步得出：既然小车的v －t 图象是一条倾斜的直线，那么v 随t 变化的函数关系式为v ＝kt ＋b ，显然v 与t 成“线性关系”，小车的速度随时间均匀变化．（五）、注意事项1．交流电源的电压及频率要符合要求．2．实验前要检查打点计时器打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸．3．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．4．先接通电源，打点计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源．5．要区别打点计时器打出的计时点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔为T ＝0.02×5 s ＝0.1 s.6．小车另一端挂的钩码个数要适当，避免因速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上的点过于密集．7．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰．适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点，弄清楚相邻计数点间所选的时间间隔T .8．测x 时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求，计算a 时要注意用逐差法，以减小误差．二、专题精讲 考点一 完善实验步骤例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________．图7A ．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：________________.【答案】AD G ．换上新纸带重复实验三次 BEFCADG考点二 纸带数据的处理例2 如图6是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．图6(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)ABCD 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A 、B 两点间距x ＝________；C 点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)．【答案】(1)0.02 s (2)0.70 cm 0.100 m/s例3 某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图7.长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上．在平板上标出A 、B 两点，B 点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间．实验步骤如下：①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d ，用天平测量滑块的质量m ；②用直尺测量A 、B 之间的距离s ，A 点到水平桌面的垂直距离h 1，B 点到水平桌面的垂直距离h 2；③将滑块从A 点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t ；④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值t ；⑤利用所测数据求出摩擦力F f 和斜面倾角的余弦值cos α；⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，作出F f －cos α关系曲线．(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g )；①斜面倾角的余弦cos α＝图1________________；②滑块通过光电门时的速度v ＝________；③滑块运动时的加速度a ＝______________；④滑块运动时所受到的摩擦阻力F f ＝________.(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图8所示，读得d ＝________________.【答案】 (1)①1s s 2－(h 1－h 2)2 ②d t ③d 22s t 2 ④mg h 1－h 2s －m d 22s t 2(2)3.62 c 实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系一、知识梳理(一)、实验目的1．探究弹力和弹簧伸长量的关系．2．学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律．（二）、实验原理1．如图1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所挂钩码的重力大小相等．2．用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x ，建立直角坐标系，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，用平滑的曲线连接起j 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．（三）、实验器材铁架台、弹簧、毫米刻度尺、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线．（四）、实验步骤1．将弹簧的一端挂在铁架台上，让其自然下垂，用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度l 0，即原长．2．如图2所示，在弹簧下端挂质量为m 1的钩码，测出此时弹簧的长度l 1，记录m 1和l 1，填入自己设计的表格中．图23．改变所挂钩码的质量，测出对应的弹簧长度，记录m2、m3、m4、m5和相应的弹簧长度l2、l3、l4、l5，并得出每次弹簧的伸长量x1、x2、x3、x4、x5.1．以弹力F(大小等于所挂钩码的重力)为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标，用描点法作图．连接各点，得出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线．2．以弹簧的伸长量为自变量，写出图线所代表的函数．首先尝试一次函数，如果不行则考虑二次函数．3．得出弹力和弹簧伸长量之间的定量关系，解释函数表达式中常数的物理意义．（六）、误差分析1．本实验的误差来源之一是由弹簧拉力大小的不稳定造成的，因此，使弹簧的悬挂端固定，另一端通过悬挂钩码来充当对弹簧的拉力，可以提高实验的准确度．2．弹簧长度的测量是本实验的主要误差来源，所以，应尽量精确地测量弹簧的长度．3．在F－x图象上描点、作图不准确．（七）、注意事项1．每次增减钩码测量有关长度时，均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态，否则，弹簧弹力将可能与钩码重力不相等．2．弹簧下端增加钩码时，注意不要超过弹簧的限度．3．测量有关长度时，应区别弹簧原长l0、实际总长l及伸长量x三者之间的不同，明确三者之间的关系．4．建立平面直角坐标系时，两轴上单位长度所代表的量值要适当，不可过大，也不可过小．5．描线的原则是，尽量使各点落在描出的线上，少数点分布于线两侧，描出的线不应是折线，而应是平滑的曲线．6．记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位．二、典例精讲考点一基础实验例1 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图3上标出．(g ＝9.8 m/s2)图3(1)作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为__________ N/m.【答案】(1)如解析图所示(2)0.259(0.248～0.262)例2 在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧．为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂上钩码(每个钩码的质量均为m＝0.1 kg，取g＝10 m/s2)，并记录绳下端的坐标X加i(下标i表示挂在绳下端的钩码个数)，然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标X减i，绳下端坐标的平均值X i＝(X加i＋X减i)/2的数据如下表：加i减i(2)________同学的数据更符合实验要求(填“甲”或“乙”)．(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m)．(4)为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？【答案】(1)小于(2)乙(3)57～70 N/m考点二图象法处理实验数据例3 在“探究弹力和弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图4.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标系图5中，请作出F－L图线．图5(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0＝________ cm，劲度系数k＝________ N/m.(3)试根据该同学以上的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)．(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较．优点在于：______________________________________________；缺点在于：___________________________________________.【答案】(1)见解析(2)5 20 (3)、(4)见解析解析(1)F－L图线如图所示：(4)优点是：可以避免弹簧自身重力对实验的影响．缺点是：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差．方法提炼图象法直观简明，是物理实验中最常用的数据处理方法之一．作图的规则：(1)要在坐标轴上标明轴名、单位，恰当地选取纵轴、横轴的标度，并根据数据特点正确确定坐标起点，使所作出的图象几乎占满整个坐标图纸．若弹簧原长较长，则横坐标起点可以不从零开始选择．(2)作图线时，尽可能使直线通过较多坐标描点，不在直线上的点也要尽可能对称分布在直线的两侧(若有个别点偏离太远，则是因偶然误太大所致，应舍去)．(3)要注意坐标轴代表的物理量的意义，注意分析图象的斜率、截距的意义．实验三验证力的平行四边形定则一、知识梳理（一）、实验目的验证力的平行四边形定则．（二）、实验原理一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点，所以力F′就是这两个力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′的大小和方向是否都相同，若相同，则说明互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则．（三）、实验器材方木板，白纸，弹簧测力计(两只)，橡皮条，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(几个)，细芯铅笔．（四）、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. 用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与绳的结点伸长到某一位置O，如图1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．图14．只用一只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套的方向．5．改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验．（五)、数据处理1．用铅笔和刻度尺从结点O沿两细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力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点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力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只弹簧测力计时的拉力F′的图示．3．比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则．(六)、误差分析1．读数误差减小读数误差的方法：选择相同的弹簧测力计并调整好零刻度；弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些，读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录．2．作图误差减小作图误差的方法：作图时要画准结点O的位置和两个测力计的方向．两个分力F1、F 2间的夹角越大，用平行四边形定则作出的合力F的误差ΔF就越大，所以实验时不要把F1、F2间的夹角取得太大；作图比例要恰当．(七)、注意事项1．在同一次实验中，使橡皮条拉长时，结点O位置一定要相同．2．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～90°之间为宜．3．读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧测力计的外壳和弹簧测力计的限位孔之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度，在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下，拉力的数值尽量大些．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方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连接，即可确定力的方向．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．记忆口诀结点位置O确定，两绳夹角要适中.力秤木板要平行，眼睛读数垂直秤.细绳套应适当长，铅笔两点定方向.画力标度要适当，不然误差要粗放二、专题精讲考点一基础实验例1 某同学用如图2所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是________．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零图3 图4C ．拉线方向应与木板平面平行D ．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O 点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．【答案】(1)3.6 (2)D (3)①减小弹簧测力计B 的拉力；②减小重物M 的质量(或将A 更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B 拉力的方向等)例2 如图3所示，某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A 、B 上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O ，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物．(1)为完成该实验，下述操作中必需的是________．a ．测量细绳的长度b ．测量橡皮筋的原长c ．测量悬挂重物后橡皮筋的长度d ．记录悬挂重物后结点O 的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是________________________________． 【答案】(1)bcd (2)更换不同的小重物考点二 等效法和作图法例3 在验证力的平行四边形定则的实验中，根据实验数据画出力的图示，如图4所示．图上标出了F 1、F 2、F 、F ′四个力，其中________(填上述字母)不是由弹簧秤直接测得的；若F 与F ′的__________基本相等，________基本相同，说明力的平行四边形定则得到了验证．【答案】F ′ 大小 方向例4 某同学在坐标纸上画出了如图5所示的两个已知力F 1和F 2，图中小正方形的边长表 示2 N ，两力的合力用F 表示，F 1、F 2与F 的夹角分别为θ1和θ2，下列关于F 1、F 2、F 、θ1、θ2之间的关系正确的是()图5A．F1＝4 N B．F＝12 NC．θ1＝45° D．θ1<θ2【答案】BC [F1＝42＋42 N＝4 2 N，F2＝42＋82 N＝4 5 N．据题图可知F1、F2的竖直分量抵消，故合力必定沿水平方向，F＝4 N＋8 N＝12 N，θ1＝45°，θ1>θ2，B、C 对．]方法提炼验证力的平行四边形定则实验中的等效法和作图法等效法是指两个弹簧秤同时拉橡皮筋使橡皮筋产生的形变与一个弹簧秤单独拉橡皮筋产生的形变相同．应使两个弹簧秤拉橡皮筋时结点的位置与一个弹簧秤拉橡皮筋时结点的位置是同一个位置．作图法是用来验证两个弹簧秤拉力的合力与单个弹簧秤拉力的大小、方向是否相同的，反映在图上就是两力是否重合．在实验中的体现是：先选定标度作出两个力的图示，依据平行四边形作出对角线，然后再根据同样标度作出一个弹簧秤拉时力的图示(两个弹簧秤拉橡皮筋时结点的位置与一个弹簧秤拉橡皮筋时结点的位置相同)，看两个力的图示是否重合．实验四验证牛顿运动定律一、知识梳理(一)、实验目的1．学会用控制变量法研究物理规律．2．验证牛顿第二定律．3．掌握利用图象处理数据的方法．(二)、实验原理探究加速度a与力F及质量m的关系时，应用的基本方法是控制变量法，即先控制一个参量——小车的质量m不变，讨论加速度a与力F的关系，再控制小盘和砝码的质量不变，即力F不变，改变小车质量m，讨论加速度a与m的关系．(三)、实验器材打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码．(四)、实验步骤1．用天平测出小车和盛有砝码的小盘的质量m 和m ′. 2．安装实验器材(如图1所示)．图13．平衡摩擦力．4．小盘绕过滑轮系于小车上，先通电源后放开小车，取下纸带编号码． 5．保持小车的质量m 不变，改变砝码和小盘的质量m ′，重复步骤4. 6．在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a .7．作a －F 的图象，描点作图，若这些点在一条直线上，证明了加速度与力成正比． 8．保持砝码和小盘的质量m ′不变，改变小车质量m ，重复步骤4和6，作a －1m图象，若图象为一直线，则证明加速度与质量成反比． (五)、实验数据的处理方法——图象法、化曲为直的方法 1．探究加速度与力的关系以加速度a 为纵坐标，以F 为横坐标，根据测量的数据描点，然后作出图象，看图象是否是通过原点的直线，就能判断a 与F 是否成正比． 2．探究加速度与质量的关系以a 为纵坐标、m 为横坐标，根据各组数据在坐标系中描点，将会得到如图2甲所示的一条曲线．由图线只能看出m 增大时a 减小，但a 与m 具体是什么关系，不能得出．若以a 为纵坐标，1m为横坐标，将会得到如图乙所示的一条过原点的倾斜直线，据此可判断a 与m 成反比．图23．方法总结利用图象处理数据是物理实验中常用的重要方法．在实验中如果发现一个量x 与另一个量y 成反比，那么，x 就应与1y成正比．因为在处理数据时，判断正比例函数图象比判断一条曲线是否为反比例函数图象要简单和直观得多，所以可以将反比例函数的曲线转化为正比例函数的直线进行处理．(六)、注意事项1．平衡摩擦力：一定要做好平衡摩擦力的工作，也就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．2．不重复平衡摩擦力：实验步骤2、3不需要重复，即整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车的质量，都不需要重新平衡摩擦力．3．实验条件：每条纸带必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．4．一先一后：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，再释放小车．记忆口诀平衡摩擦纸带挂，小车板上匀速滑；若要盘码当拉力，其重与车不可比；先通电源后放车，纸带应选易于测；曲线化直好思想，作图比例要适当.二、典例精讲考点一基础实验例 1 某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图3所示．已知小车质量M＝214.6 g，砝码盘质量m0＝7.8 g，所使用的打点计时器交流电频率f＝50 Hz.其实验步骤是：图3A．按图中所示安装好实验装置；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量重复B－D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．回答下列问题：(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？________(填。
高中物理必修1实验专题复习
高中物理必修1实验专题复习本学期我们研究了四个实验，分别是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以及探究加速度与力和质量的关系。
我们需要掌握这四个实验的实验器材的使用、实验原理的理解和实验方法的运用。
实验一是探究匀变速直线运动。
在实验中需要使用打点计时器，该计时器可以在电源频率为50Hz的情况下每隔0.02秒打一次点。
打点计时器的工作条件有两种，分别是电磁打点计时器和电火花计时器，前者需要6V以下的交流电源，后者需要220V的交流电源。
在实验中，需要对纸袋进行处理，判断物体的运动情况。
如果物体做匀速直线运动，则x1=x2=x3=…，如果物体做匀变速直线运动，则差值为常数k。
求加速度可以使用“逐差法”或“图象法”，前者需要先求出a1，再取平均值，后者则需要使用“平均速度法”求出多个点的速度，画出v-t图，直线的斜率即为加速度。
在实验前需要将小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，后释放小车，到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地或小车与滑轮碰撞。
实验后应先断开电源，后取下纸带。
在坐标纸上，需要选取合适的单位，在描点连线时应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。
例如，在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验室提供了打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计等器材，其中在本实验中不需要的器材是？下表为打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，需要填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。
位置 BCDEF速度/(m·s) 0.737 0.801 0.994以A点为计时起点，在图坐标图中画出小车的速度—时间关系图线。
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可以得出：v_D = 0.864 m/sv_E = 0.928 m/s小车的速度—时间关系图线如图所示。
高中物理必修第一册 第4章 实验专题：探究加速度与力、质量的关系
1．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度a 和拉力F 的数据如表所示.(1)根据表中的数据在图1所示的坐标系中作出a －F 图像．图1(2)图像斜率的物理意义是___________________________________________________．(3)小车和砝码的总质量为________ kg.(4)图线(或延长线)在F 轴上的截距的物理意义是____________________________． 答案 (1)见解析图 (2)小车和砝码总质量的倒数 (3)1 (4)小车受到的阻力为0.1 N 解析 (1)根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的a －F 图像如图所示．(2)根据(1)中图像可以判断图像斜率表示小车和砝码总质量的倒数．(3)由(1)中图像可得1M ＝Δa ΔF，解得M ＝1 kg. (4)由a －F 图像可知，当力F ＝0.1 N 时，小车开始运动，说明小车受到的阻力为0.1 N.2．(2019·重庆巴蜀中学高一上期末)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学使用了如图2所示的装置，木板放在水平桌面上，打点计时器打点频率为50 Hz.图2(1)实验中得到如图3所示的一段纸带，每五个点取一个计数点，测得AB ＝7.65 cm ，BC ＝10.17 cm ，则实验测出小车的加速度大小为________ m/s 2.图3(2)若直接按题中所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力产生的拉力F 为横坐标，通过纸带分析得到的加速度a 为纵坐标，以下画出的a －F 图像合理的是________．(3)实验中，沙和沙桶的总重力________(填“大于”“小于”或“等于”)绳子对小车的拉力，为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙和沙桶的总质量________(填“远大于”或“远小于”)小车的质量．(4)若第(2)问中四个图像中的图线(B 、C 图线中的直线部分)的斜率为k ，则小车的质量M ＝________.答案 (1)2.52 (2)C (3)大于 远小于 (4)1k解析 (1)小车的加速度大小为a ＝x BC －x AB T 2＝(10.17－7.65)×10－20.12 m /s 2＝2.52 m/s 2. (2)若直接按题图所示装置进行实验，没有补偿摩擦阻力，则当力F 达到某一值时小车才有加速度，可知画出的a －F 图像合理的是C.(3)实验中，我们认为绳子拉力的大小等于沙和沙桶(其总质量为m )的总重力的大小，而实际上绳子的拉力F T ＝mg －ma ，故绳子的拉力小于沙和沙桶的总重力．为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力大小，应让沙和沙桶的总质量远小于小车的质量．(4)由牛顿第二定律得a ＝F M ＝1M ·F ，则斜率k ＝1M ，小车的质量M ＝1k. 3．(2019·重庆江津中学、合川中学等七校高一上期末)某实验小组要做“探究小车的加速度与合外力的关系”的实验，采用的实验装置如图4所示．图4(1)本实验首先要补偿摩擦阻力，其目的是________．A．为了实验时细线的拉力近似等于所挂钩码的重力B．为了实验时小车所受的合外力等于细线的拉力C．为了实验时小车所受的合外力等于所挂钩码的重力(2)本实验________(填“需要”或“不需要”)钩码的质量远小于小车的质量．(3)若忘记补偿摩擦阻力直接进行实验得到的a－F图像合理的是________．答案(1)B(2)不需要(3)B解析(1)为了让实验时小车所受的合外力等于细线的拉力，需要将小车重力沿木板的分力与摩擦力相平衡，故B正确．(2)使用力传感器可以直接测量拉力的大小，不需要钩码的质量远小于小车的质量．(3)由牛顿第二定律得F－F f＝Ma，a＝1M F－F fM，选项B正确，F为测得细线拉力的真实值，图像不会发生弯曲．4．某实验小组欲以如图5所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”．图中A 为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器(未画出)相连，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m2，重力加速度g取10 m/s2.图5(1)下列说法正确的是________．A．实验时先放开小车，再启动打点计时器B．每次改变小车质量时，应重新补偿阻力C．本实验中应满足m2远小于m1的条件D ．在用图像探究小车加速度与质量的关系时，应作a －m 1图像(2)实验中，得到一条打点的纸带，如图6所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T ，且间距x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6已量出，则打点计时器打下F 点时小车的瞬时速度的计算式为v F ＝________，小车加速度的计算式a ＝________.图6(3)某同学补偿阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a 与砝码重力F 的关系图像如图7所示．若牛顿第二定律成立，则小车的质量为_____ kg ，小盘的质量为________ kg.图7(4)实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为________ m/s 2.答案 (1)C (2)x 5＋x 62T x 4＋x 5＋x 6－x 3－x 2－x 19T 2(3)2.0 0.06 (4)10 解析 (1)实验时应先启动打点计时器，再放开小车，A 项错；每次改变小车质量时，不用重新补偿阻力，B 项错；实验要求m 2≪m 1，C 项对；D 项中应作a －1m 1图像，D 错． (2)某段位移中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，故v F ＝v EG ＝x 5＋x 62T， 由逐差法知a ＝x 4＋x 5＋x 6－x 3－x 2－x 19T 2. (3)由题图a －F 图线可知：a ＝F m 1＋0.3， 即图线的斜率k ＝1m 1，可求解得m 1≈2.0 kg.当F ＝0时，a ＝0.3 m/s 2，此时a ＝F 0m 1＝m 0g m 1，所以m 0＝0.06 kg.(4)当砝码重力越来越大时，a＝(m＋m0)gm＋m0＋m1，即m无限大时，a趋向于g.5．某实验小组利用如图8所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”．图8(1)下列做法正确的是________．(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．在调节木板倾斜度补偿木块受到的阻力时，将装有槽码的槽码桶通过定滑轮拴在木块上C．实验时，先释放木块，再启动打点计时器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(2)为使槽码桶及桶内槽码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是槽码桶及桶内槽码的总质量________木块和木块上砝码的总质量．(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，各取一套如图所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有补偿阻力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到如图9所示甲、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μ甲、μ乙，由图可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．(选填“大于”“小于”或“等于”)图9答案(1)AD(2)远小于(3)小于大于解析(1)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，补偿阻力时木块不通过定滑轮挂槽码桶，而要连上纸带，并且改变质量时不需要重新补偿阻力；在实验时应先启动打点计时器，再释放木块，故选项A、D正确，B、C错误．(2)设木块和木块上砝码总质量为M、槽码桶及桶内的槽码总质量为m，以整体为研究对象，则mg ＝(M ＋m )a以后者为研究对象则mg －F T ＝ma联立解得：F T ＝mg －m 2gM ＋m要使F T 近似等于mg ，需使m 2g M ＋m ＝mg M m＋1近似等于零，即M ≫m (3)对质量为m 0的木块由牛顿第二定律得：F －μm 0g ＝m 0a ，即a ＝1m 0F －μg . 上式与题图结合可知：1m 甲＞1m 乙，μ甲g ＞μ乙g . 即m 甲＜m 乙，μ甲＞μ乙．6．某同学设计了如下实验方案用来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验：①如图10甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，将滑块通过细绳与带夹子的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过固定的打点计时器．调整木板倾角，直到向下轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动．②如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近定滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使纸带穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使滑块由静止开始加速运动．打点计时器使用的是频率为50 Hz 的交流电源，打出的纸带如图丙所示，A 、B 、C 、D 、E 是纸带上的五个计数点．图10(1)图乙中滑块下滑的加速度为________ m/s 2.(结果保留两位有效数字)(2)若重锤质量为m ，滑块质量为M ，重力加速度为g ，则滑块加速下滑时受到的合力大小为________．(3)某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力F ，由实验数据作出的a －F 图像如图11所示，则滑块的质量为________ kg.(结果保留两位有效数字)图11答案 (1)3.9 (2)mg (3)1.0(0.9～1.1均可)解析 (1)充分利用纸带中数据，用逐差法可得a ＝x CD ＋x DE －x AB －x BC 4(2T )2≈3.9 m/s 2. (2)滑块通过细绳与带夹子的重锤相连，滑块匀速下滑，说明滑块重力沿斜面向下的分力和摩擦力之差等于重锤的重力大小，取下细绳和重锤，滑块加速下滑受到的合力大小为mg .(3)a －F 图线的斜率表示滑块质量的倒数1M ，可得到滑块的质量约为1.0 kg.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
必修一实验专题复习本学期我们学习了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、探究加速度与力和质量的关系四个实验。
我们要掌握这四个实验的实验器材的使用、实验原理的理解和实验方法的迁移运用。
实验一：探究匀变速直线运动必会内容：1．打点计时器:计时仪器，电源频率50Hz,每隔0.02 s 打一次点．2．打点计时器的工作条件(1)电磁打点计时器：6 V 以下交流电源．(2)电火花计时器：220 V 交流电源．3．纸袋的处理：（1）．判断物体运动情况a.如果123....x x x ===则物体做匀速直线运动． b.如果213243.....x x x x x x k-=-=-==(常数)，则物体做匀变速直线运动． （2）．求加速度a.“逐差法”求加速度，即41123x x a T -=,52223x x a T -=,63323x x a T -=然后取平均值，即1233a a a a ++=，这样使所给数据全部得到利用，以提高准确性．b.“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出v －t 图，直线的斜率即为加速度．(3)．“平均速度法”求速度利用匀变速运动中点时刻的瞬时速度等于该段的平均速度，即12n n n x x v T ++=，如图所示．4.释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置。
应先接通电源，后释放小车。
在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地或小车与滑轮碰撞．实验后先断开电源，后取下纸带。
5.在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧．例：在做“研究匀变速直线运动”的实验中：(1)实验室提供了以下器材：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、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是______．(2)如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T ＝0.02 s ，其中s 1＝7.05 cm 、s 2＝7.68 cm 、s 3＝8.33 cm 、s 4＝8.95 cm 、s 5＝9.61 cm 、s 6＝10.26 cm.下表列出了打点计时器打下B 、C 、F 时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D 、E 两点时小车的瞬时速度. 位置 B C D E F速度/(m·s －1) 0.737 0.801 0.994(3)以A 点为计时起点，在图坐标图中画出小车的速度—时间关系图线．(4)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a ＝____ m/s 2.解析 (1)本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计．(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知：v D ＝s 3＋s 42T ＝8.33＋8.95×10－2 m 2×0.1 s＝0.864 m/s 同理可得v E ＝0.928 m/s.(3)小车的速度—时间关系图线如图所示．(4)在v －t 图象中，图线的斜率表示加速度的大小，则a ＝Δv Δt＝(0.64±0.01)m/s 2. 答案 (1)弹簧测力计 (2)0.864 0.928 (3)见解析图 (4)(0.64±0.01)实验创新：一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s ，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s 2.位置4对应的速度为________m/s ，能求出4的具体位置吗？________.求解方法是：____________________(不要求计算，但要说明过程)．解析 从图中读出5、6之间的距离为37.5 cm －24.0 cm ＝13.5 cm,2、3之间的距离为6.0cm －1.5 cm ＝4.5 cm ，利用逐差法有s 56－s 23＝3aT 2，求出a ＝3.0×10－2 m/s 2；位置4对应的速度为v 4＝s 352T ＝24.0－6.02×10－2 m/s ＝9×10－2 m/s ；欲求4的具体位置，可以采用逐差法利用(s 6－s 4)－(s 4－s 2)＝4aT 2求解．答案 3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可) 9×10－2能利用(s6－s4)－(s4－s2)＝4aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系必会内容：1．弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的重力大小相等．2．用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，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．3．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，要注意观察，适可而止．4．每次所挂钩码的质量差适当大一些，从而使坐标点的间距尽可能大，这样作出的图线准确度更高一些．例：如图(a)所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验．(1)为完成实验，还需要的实验器材有____________________________；(2)实验中需要测量(记录)的物理量有____________________________；(3)图(b)是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________ N/m.图线不过原点的原因是________________________________．解析该实验探究的是弹力F和弹簧伸长量Δx的关系，故还需要测量长度的仪器即刻度尺．弹簧弹力由二力平衡得到：F＝nmg，需要记录悬挂钩码个数；形变量为Δx＝l′－l0，故需要测量弹簧原长和弹力(外力)对应的弹簧长度．F－x图线的斜率表示劲度系数k＝ΔF＝200 N/m，图线不过原点是由弹簧自身重力引起的．Δx答案(1)刻度尺(2)弹簧的原长、悬挂钩码个数以及与弹力(外力)对应的弹簧长度(3)200 弹簧自身有重力实验创新：在“探究弹力与弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度．(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在如坐标图中，请作出F-L图线．(2)由此图线可得出的结论是______________________________________．该弹簧的原长为L0＝______cm，劲度系数k＝________________________N/m.(3)试根据以上该同学的实验情况，请你帮助他设计一个记录实验数据的表格．(不必填写其实验测得的具体数据)(4)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较．优点在于：___________________________________________________________； 缺点在于：____________________________________________________________. 解析 (1)如图(2)在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比 10 25(3)如下表 次 数 1 2 3 4 56 弹力F /N弹簧的长度L /(×10－2 m)(4)避免弹簧自身所受重力对实验的影响弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差实验三 验证力的平行四边形定则必会内容：1.等效思想：使一个力'F 的作用效果和两个力1F 和2F 的作用效果相同，就是使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O ，即伸长量相同，所以'F 为1F 和2F 的合力，作出力'F 的图示，再根据平行四边形定则作出力1F 和2F 的合力F 的图示，比较F 、'F 在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同．2．使用弹簧测力计前，要先观察指针是否指在零刻度处，若指针不在零刻度处，要设法调整指针，使之指在零刻度处．再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起，向相反方向拉，如果两个示数相同方可使用．3．在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．实验时需记录节点位置，和力的大小、方向。
4．用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时，夹角不宜太大也不宜太小，在60°～100°之间为宜．5．在同一实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些．例：某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O 点以及两只弹簧测力计拉力的大小和方向，如图(a)所示．(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F 1和F 2的合力图示，并用F 表示此力．(2)有关此实验，下列叙述正确的是________．A．两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B．橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(3)图(b)所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)．答_________________________________________________________________.(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中，造成误差的主要原因是：(至少写出两种情况)答__________________________________________________________________.解析(1)以F1、F2为邻边作平行四边形，其对角线OF即为所求的合力(如图所示)．(2)两只弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，B错误；结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一只弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变，故D错误；正确的选项只有A、C.(3)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上，故甲同学实验得到的结果符合实验事实．(4)①F1的方向比真实方向偏左；②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左；③作图时两虚线没有分别与F1线和F2线平行．(任选其二)实验创新：.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验能完成的是( )．A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝4B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是( )．A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为图下中________是正确的．(填“甲”或“乙”)解析 (1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F 1－F 2|<F 3<F 1＋F 2，因此B 、C 、D 选项是可以的．(2)A (3)甲 实验中F 3是竖直向下的．答案 (1)BCD (2)A (3)甲实验四 验证牛顿运动定律必会内容：1、控制变量法：保持作用力不变，确定加速度与质量的大小关系；保持质量不变，探究加速度跟合外力的关系；作出a －F 图象和a －1M图象，确定其关系． 2．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．3．每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小车受到的拉力才可视为等于小盘和砝码的总重力．4．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，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．5．作图象时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能对称分布在所作直线两侧．例：在探究物体的加速度a 与物体所受外力F 、物体质量M 间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M 表示，盘及盘中的砝码质量用m 表示．(1)当M 与m 的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m 一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．A ．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B ．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C ．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D ．用天平测出m 以及小车质量M ，小车运动的加速度可直接用公式a ＝mg M 求出解析 (1)实验中的实际加速度为a ＝mg M ＋m，实验时把mg 当成对M 的拉力，即忽略m 对加速度的影响，使加速度约为a ＝mgM，显然需m ≪M .(2)平衡摩擦力的实质是，让重力的下滑分力与摩擦力平衡：Mg sin θ＝μMg cos θ ①，只需将纸带挂上，不需施加其他外力，A 错；由①式可知B 对；每次实验时应先接通打点计时器的电源，再放开小车，C 错；小车的加速度应由小车后面拖动的纸带上打出的点计算出，D 错．答案 (1)m ≪M (2)B实验创新：为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置如图所示．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.50 1.00 1.50 2.00 2.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29 请根据实验数据在下图作出小车的v－t图象．(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．解析(3)由速度图象的斜率可以看出速度越大，加速度越小．所以该同学分析合理．答案(1)之前(2)如图所示(3)同意．在v－t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大．。