力学实验专题教案
高中物理力学实验教案

高中物理力学实验教案1. 引言在高中物理课程中,力学实验是非常重要的一环。
通过实验,学生可以亲自参与观察、测量和分析,巩固并深入理解力学的基本原理。
本教案将介绍几个适合高中物理力学实验的主题,并提供相关设计和操作步骤。
2. 实验主题1:牛顿第二定律验证2.1 实验目标验证牛顿第二定律 F=ma。
2.2 实验器材和材料•平滑水平面•力传感器•物体(如小车或滑块)•弹簧振子等辅助装置2.3 实验步骤1.将实验器材设置在平滑水平面上。
2.将力传感器粘贴到物体上,并将其连接至计算机或数据采集系统。
3.将物体放在起始位置,记录下其质量 m。
4.施加不同大小的力 F 到物体上,并记录相应的加速度 a。
5.绘制出 F-a 的图表,并用线性回归方法求出斜率 k。
6.比较 k 和 m 的比值是否接近于 1。
2.4 实验结果与分析根据实验数据绘制的 F-a 图表,如果斜率 k 接近 m,则说明实验结果验证了牛顿第二定律。
若斜率有较大偏差,则需要进行误差分析,并检查实验操作是否存在问题。
3. 实验主题2:弹簧劲度系数测量3.1 实验目标测量和计算给定弹簧的劲度系数 k。
3.2 实验器材和材料•垂直支架•弹簧(线性回归曲线)•质量组(多个不同质量的物体)•尺子或测微卡尺3.3 实验步骤1.将垂直支架固定在水平台上。
2.将弹簧悬挂在支架上,并注意确保弹簧处于自然未伸长状态。
3.挂上一个适当的质量 m1,记录下弹簧伸长的长度 l1。
4.修改质量 m1 到一组不同质量的物体(如m2、m3等),并依次记录相应的伸长长度 l2、l3等。
5.绘制出 m-l 的图表,并用线性回归方法求出斜率 k。
3.4 实验结果与分析根据实验数据绘制的 m-l 图表,斜率 k 即为所求弹簧的劲度系数。
若有较大误差,需要检查实验操作是否准确、测量设备是否精确。
4. 结语高中物理力学实验可以增强学生对力学概念和原理的理解,并培养科学观察、记录和分析数据的能力。
大一大二必修课力学实验教案

大一大二必修课力学实验教案一、实验教案简介力学实验是大一大二必修课程之一,旨在帮助学生理解和掌握物体的受力、运动等基本概念和实验方法。
本实验教案主要涉及力学实验的教学内容、目标、教学步骤、实验仪器和材料,以及实验建议和注意事项。
二、教学内容力学实验教学内容包括静力学和动力学两个方面。
静力学实验主要涉及平衡力和力的分解,动力学实验主要涉及运动学和动力学两个方面。
1. 静力学实验1.1 实验一:力的平衡实验1.1.1 实验目标:通过力的平衡实验,了解和验证物体受力平衡的条件和方法。
1.1.2 实验步骤:1. 将一个附有刻度的竖直杆立在水平桌面上,并用一根绳子的两端挂载重物。
2. 调整绳子的长度和重物的位置,使得杆保持平衡状态。
3. 记录下重物的质量、绳子的长度和重心位置等数据。
4. 分析数据,验证力的平衡条件。
1.2 实验二:力的分解实验1.2.1 实验目标:通过力的分解实验,了解和验证力的分解原理和方法。
1.2.2 实验步骤:1. 构建一个倾斜的平面,并在平面上放置一个物体。
2. 采用各种不同的方向和大小的力施加在物体上。
3. 测量物体在水平方向和竖直方向上的加速度,并记录下相关数据。
4. 分析数据,验证力的分解原理。
2. 动力学实验2.1 实验三:直线运动实验2.1.1 实验目标:通过直线运动实验,了解和验证运动学的基本概念和定律。
2.1.2 实验步骤:1. 在水平桌面上设置一个直线轨道,用滑块在轨道上进行摩擦实验。
2. 通过改变滑块的质量和施加的力的大小,观察滑块的加速度和位移变化。
3. 记录下滑块的质量、力的大小和加速度等数据。
4. 分析数据,验证运动学的基本概念和定律。
2.2 实验四:简谐振动实验2.2.1 实验目标:通过简谐振动实验,了解和验证振动的基本概念和定律。
2.2.2 实验步骤:1. 准备一个弹簧和一块挂在弹簧上的物体。
2. 在物体的自由状态下,测量弹簧的原长和物体的质量。
3. 用手轻轻拉伸或压缩弹簧,使物体做简谐振动。
力学实验教案范文

力学实验教案范文一、实验目的1. 了解力学实验的基本原理和实验方法。
2. 学习使用力学实验仪器和工具。
3. 培养学生的实验操作能力和观察分析能力。
4. 掌握力学中的基本概念和定律。
二、实验原理1. 牛顿第一定律:物体在不受外力作用时,保持静止状态或匀速直线运动状态。
2. 牛顿第二定律:物体受到外力时,其加速度与外力成正比,与物体质量成反比。
3. 牛顿第三定律:两个物体相互作用时,它们所受的力大小相等、方向相反。
三、实验器材与工具1. 实验台:用于搭建实验装置。
2. 滑轮组:用于改变力的方向。
3. 弹簧测力计:用于测量力的大小。
4. 砝码:用于测量物体的质量。
5. 刻度尺:用于测量距离。
6. stopwatch:用于测量时间。
四、实验步骤1. 组装实验装置:将滑轮组固定在实验台上,连接弹簧测力计和砝码。
2. 调节滑轮组:确保滑轮组能够顺利运行,避免摩擦力过大。
3. 测量质量:使用砝码测量物体的质量,并记录数据。
4. 测量力的大小:通过弹簧测力计测量施加在物体上的力,并记录数据。
5. 测量加速度:使用刻度尺测量物体的位移,使用stopwatch 测量时间,根据位移和时间计算加速度。
6. 分析实验结果:根据牛顿第二定律,分析力、质量和加速度之间的关系。
五、实验注意事项1. 实验过程中要小心操作,避免发生意外事故。
2. 确保实验数据的准确性,尽量多次测量并取平均值。
3. 注意观察实验现象,积极思考问题,并提出自己的见解。
4. 实验完成后,及时整理实验器材,保持实验环境整洁。
六、实验拓展1. 探究力的合成与分解:通过改变滑轮组的组合方式,观察物体在不同力的作用下的运动情况,验证力的合成与分解原理。
2. 探究摩擦力对物体运动的影响:在不同摩擦力的条件下,观察物体的运动情况,探讨摩擦力对物体运动的影响。
七、实验报告要求1. 描述实验装置的搭建过程和实验步骤。
2. 列出实验测量所得的数据,并计算加速度。
3. 分析实验结果,阐述力、质量和加速度之间的关系。
初中力学实验专题教案模板

初中力学实验专题教案模板一、教学目标1. 知识与技能目标(1) 了解并掌握力学基本概念和原理。
(2) 学会使用力学实验器材进行实验。
(3) 能够分析实验结果,并运用物理知识解释现象。
2. 过程与方法目标(1) 能够独立完成力学实验,掌握实验步骤和注意事项。
(2) 能够运用科学方法观察、记录和分析实验数据。
(3) 能够与他人合作,进行实验讨论和交流。
3. 情感态度与价值观目标(1) 培养对物理实验的兴趣和好奇心。
(2) 培养科学思维和探索精神。
(3) 培养团队合作和交流能力。
二、教学内容1. 力学基本概念和原理介绍(1) 力、质量、加速度的概念。
(2) 牛顿第一定律、第二定律、第三定律。
2. 力学实验介绍(1) 实验目的、实验原理、实验步骤。
(2) 实验器材的使用方法和安全注意事项。
3. 实验数据分析与解释(1) 实验数据的记录和处理方法。
(2) 运用物理知识解释实验现象。
三、教学过程1. 导入(1) 引入力学基本概念和原理。
(2) 激发学生对力学实验的兴趣和好奇心。
2. 力学基本概念和原理讲解(1) 讲解力的概念和测量方法。
(2) 讲解质量的概念和测量方法。
(3) 讲解加速度的概念和测量方法。
(4) 讲解牛顿定律的内容和意义。
3. 力学实验介绍(1) 介绍实验目的和实验原理。
(2) 介绍实验步骤和实验器材的使用方法。
(3) 强调实验安全注意事项。
4. 实验操作(1) 学生分组进行实验操作。
(2) 教师巡回指导,解答学生疑问。
5. 实验数据分析与解释(1) 学生记录和处理实验数据。
(2) 学生运用物理知识解释实验现象。
(3) 教师点评和指导学生分析结果。
6. 总结与反馈(1) 学生总结实验结果和收获。
(2) 教师点评学生表现和解答疑问。
四、教学评价1. 学生实验操作的正确性和安全性。
2. 学生实验数据的记录和处理准确性。
3. 学生对实验现象的解释和物理知识的运用能力。
4. 学生团队合作和交流能力。
物理课的力学实验教案

物理课的力学实验教案【教案】物理课的力学实验一、实验目的通过本实验,学生能够:1.了解力学实验的基本原理和方法;2.掌握力学实验中的一些常用仪器的使用;3.培养学生的动手实践能力和观察分析能力;4.加深对力学概念和原理的理解。
二、实验器材和材料1.小球、弹簧、木板等;2.支架、滑轮、弹簧秤等;3.计时器、定时器等;4.级差器、尺子、测量杆等。
三、实验内容1.测量小球在水平面上滑行的加速度;2.测量弹簧的弹性系数;3.测量小球在斜面上滑行的加速度;4.测量物体下落的加速度。
四、实验步骤1.实验1:测量小球在水平面上滑行的加速度a)将水平面放在实验台上;b)将小球放在水平面上并给它一个初速度;c)使用计时器记录小球在一段固定距离内的用时;d)重复实验多次,取平均值计算出小球的加速度。
2.实验2:测量弹簧的弹性系数a)将给定的弹簧挂在支架上;b)分别测量弹簧的原长和加上不同负荷后的长度;c)根据测量结果计算出弹簧的弹性系数。
3.实验3:测量小球在斜面上滑行的加速度a)将斜面放在实验台上;b)将小球放在斜面上并给它一个初速度;c)使用计时器记录小球在一段固定距离内的用时;d)重复实验多次,取平均值计算出小球的加速度。
4.实验4:测量物体下落的加速度a)将物体(如小球)从一定高度自由下落;b)使用计时器记录物体下落所用的时间;c)重复实验多次,取平均值计算出物体的加速度。
五、实验结果和数据处理根据实验数据,对实验结果进行整理和分析,绘制相应的图表,以便更好地展示和解读实验结果。
六、实验讨论和结论根据实验结果和数据处理,学生可以讨论和分析实验的准确性和可靠性,并得出相应的结论。
七、实验总结学生对本次实验进行总结,总结实验的目的、方法、结果和结论,以及在实验中遇到的问题和解决方法,并提出相应意见和建议。
八、实验思考题引导学生进行讨论和思考相关的问题,拓宽学生的视野和思维能力。
九、拓展实验学生可以根据自己的兴趣和能力,进行一些相关的拓展实验,提升实验能力和创新能力。
力学实验教案范文

力学实验教案范文一、教学目标1. 让学生掌握力学实验的基本原理和实验方法。
2. 培养学生的实验操作能力和团队协作精神。
3. 提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容1. 力学实验的基本原理2. 力学实验的操作步骤3. 力学实验的数据处理4. 常见力学实验案例分析三、教学方法1. 讲授法:讲解力学实验的基本原理、操作步骤和数据处理方法。
2. 演示法:演示常见力学实验,让学生直观地了解实验过程。
3. 实践法:学生分组进行力学实验,培养实验操作能力和团队协作精神。
4. 讨论法:引导学生分析实验结果,提高学生分析问题和解决问题的能力。
四、教学准备1. 实验器材:弹簧测力计、钩码、细线、木板、滑轮等。
2. 实验药品:无特殊要求。
3. 实验仪器:电脑、投影仪、白板等。
五、教学过程1. 导入:简要介绍力学实验的重要性,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解:讲解力学实验的基本原理、操作步骤和数据处理方法。
3. 演示:演示常见力学实验,让学生直观地了解实验过程。
4. 实践:学生分组进行力学实验,教师巡回指导。
5. 讨论:引导学生分析实验结果,提高学生分析问题和解决问题的能力。
7. 作业:布置相关课后作业,巩固所学知识。
8. 板书设计:力学实验教案范文一、教学目标1. 让学生掌握力学实验的基本原理和实验方法。
2. 培养学生的实验操作能力和团队协作精神。
3. 提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容1. 力学实验的基本原理2. 力学实验的操作步骤3. 力学实验的数据处理4. 常见力学实验案例分析三、教学方法1. 讲授法:讲解力学实验的基本原理、操作步骤和数据处理方法。
2. 演示法:演示常见力学实验,让学生直观地了解实验过程。
3. 实践法:学生分组进行力学实验,培养实验操作能力和团队协作精神。
4. 讨论法:引导学生分析实验结果,提高学生分析问题和解决问题的能力。
四、教学准备1. 实验器材:弹簧测力计、钩码、细线、木板、滑轮等。
力学实验专题教案
力学实验专题教案一、教学目标1. 让学生掌握力学基本概念和原理,如力、质量、加速度等。
2. 培养学生进行实验操作和数据处理的能力。
3. 提高学生对力学实验现象的观察和分析能力。
4. 培养学生运用力学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 力学实验基本原理和仪器设备2. 力的测量实验:弹簧测力计的使用3. 加速度的测量实验:自由落体运动4. 质量的测量实验:台秤的使用5. 牛顿第二定律实验:滑轮组和钩码三、教学重点与难点1. 重点:力学实验基本原理,实验操作方法和数据处理。
2. 难点:力学实验现象的观察和分析,运用力学知识解决实际问题。
四、教学方法1. 实验演示法:教师进行实验操作演示,学生跟随操作。
2. 问题驱动法:教师提出问题,引导学生思考和探究。
3. 小组合作法:学生分组进行实验,共同完成实验任务。
4. 讨论交流法:学生之间进行实验结果的交流和讨论。
五、教学准备1. 实验仪器设备:弹簧测力计、台秤、滑轮组、钩码等。
2. 实验试剂:无需特殊试剂。
3. 实验器材:铁架台、细线、尺子等。
4. 教学课件和教案。
六、教学过程1. 导入:通过生活实例引入力学概念,激发学生兴趣。
2. 讲解:讲解力学实验基本原理和仪器设备的使用方法。
3. 演示:教师进行实验操作演示,学生跟随操作。
4. 实践:学生分组进行实验,亲自动手操作,观察实验现象。
5. 讨论:学生之间交流实验结果,分析实验现象。
6. 总结:教师引导学生总结实验原理和结果,梳理知识点。
七、课堂练习1. 根据实验现象,判断实验结果是否符合预期。
2. 运用力学知识解释实验现象。
3. 分析实验数据,得出结论。
八、课后作业1. 复习课堂所学内容,整理实验报告。
2. 选择一个生活实例,运用力学知识进行分析。
3. 预习下一节课内容。
九、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作能力和数据处理能力。
初中力学实验专题教案设计
初中力学实验专题教案设计一、教学目标1. 让学生通过实验探究,了解和掌握摩擦力、重力、弹力等基本力学概念。
2. 培养学生运用实验方法研究力学问题的能力,提高学生的实验技能。
3. 培养学生合作学习、积极思考、解决问题的能力。
二、教学内容1. 摩擦力实验2. 重力实验3. 弹力实验三、教学过程1. 摩擦力实验(1)实验目的:通过实验探究,让学生了解摩擦力的产生原因、影响摩擦力大小的因素。
(2)实验步骤:① 准备实验器材:木块、毛巾、棉布、滑轮、测力计。
② 将木块放在水平桌面上,用测力计测量木块受到的摩擦力。
③ 分别在毛巾、棉布上进行实验,观察摩擦力大小的变化。
④ 分析实验现象,得出摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
(3)实验结论:摩擦力与接触面粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大。
2. 重力实验(1)实验目的:通过实验探究,让学生了解重力的产生原因、重力的大小。
(2)实验步骤:① 准备实验器材:悬挂的重物、弹簧测力计。
② 将重物悬挂在弹簧测力计上,测量重力大小。
③ 改变重物质量,观察重力大小的变化。
④ 分析实验现象,得出重力与物体质量的关系。
(3)实验结论:重力与物体质量成正比。
3. 弹力实验(1)实验目的:通过实验探究,让学生了解弹力的产生原因、弹力的大小。
(2)实验步骤:① 准备实验器材:弹簧、测力计。
② 将弹簧固定在测力计上,拉伸弹簧,测量弹力大小。
③ 改变拉伸力度,观察弹力大小的变化。
④ 分析实验现象,得出弹力与拉伸力度的关系。
(3)实验结论:弹力与拉伸力度成正比。
四、教学评价1. 通过对实验过程的观察,评价学生对力学基本概念的理解程度。
2. 通过对实验现象的分析,评价学生运用实验方法研究问题的能力。
3. 通过对实验结论的总结,评价学生合作学习、积极思考、解决问题的能力。
五、教学建议1. 注重实验操作的规范性,引导学生正确使用实验器材。
2. 鼓励学生在实验过程中积极观察、思考,提出问题。
3. 引导学生运用实验现象进行分析,得出合理结论。
力学试验教案(共五则范文)
力学试验教案(共五则范文)第一篇:力学试验教案力学实验教学目标1.通过对实验的复习,做到对力学中的学生实验明确实验目的,掌握实验原理,学会实验操作,正确处理实验数据.2.进一步学习用实验处理问题的方法,体会实验在物理学中的重要地位. 3.掌握实验操作方法,培养动手操作的能力.4.通过对力学中学生实验的比较,知道所涉及到实验的类型.5.在掌握课本上所给学生实验的基础上,灵活应用所学知识解决其它问题.教学重点、难点分析1.理解实验的设计思想,不但要知道怎样做实验,更应该知道为什么这样做实验.2.掌握正确的实验操作,是完成实验的最基本要求,对学生来说也是难度较大的内容,一定要让学生亲自动手完成实验.3.处理数据时,要有误差分析的思想,要能够定性地分析在实验中影响实验误差的条件.教学过程设计教师活动说明:在力学中一共有八个实验是高考中要求的实验,在做实验复习时,要明确实验目的,掌握实验原理,理解地记住实验步骤,处理好实验数据.在实验复习中,实验操作是必不可少的.按照考纲中的顺序,我们一起来复习力学中所涉及的实验.[实验一] 互成角度的两个共点力的合成此实验的目的是验证力合成的平行四边形法则.请一个同学把实验器材和主要实验步骤简述一下.回答:实验器材有木板、白纸、图钉、带细线的橡筋、弹簧秤等.安装好器材,如图1-8-1所示,用两个弹簧秤把橡皮筋的一端拉到O点,记下两个力的大小和方向.再用一个弹簧秤把橡皮筋的一端拉到O点.设定力的长度单位,利用力的图示的方法分别作出分力与合力.用平行四边形法则作出两个分力的合力.比较直接测得的合力与用平行四边形法则得到的合力的大小和方向,可以确定在误差范围内,力的合成满足平行四边形法则.例:在做共点的两个力的合成的实验时,如果只给一个弹簧秤能否完成这个实验?回答:可以.可先做出两个分力的方向,把两根细线向着两个分力的方向去拉,一只手直接拉线,另一只手通过弹簧秤拉线记下拉力的大小,然后把弹簧秤放到另一根线上重复实验.只要总把橡皮筋的一端拉到O点,合力的大小和方向就是不变的.两次拉两根线的方向都相同,两个分力的方向是不变的,两个分力的大小也是保持不变的,可用弹簧秤分别测出两个分力的大小.实验操作:用所给器材完成此实验.[实验二] 练习使用打点计时器[实验三] 测定匀变速直线运动的加速度这两个实验都是练习使用打点计时器的实验,我们一起复习.提问:打点计时器的作用和使用方法.给出一条打好点的纸带如图1-8-2所示.回答:打点计时器是测量时间的工具.把纸带跟运动物体连接在一起,利用打点计时器在纸带上记录下物体的运动情况.打点计时器使用交流6V电源,打点的频率为50Hz,周期为0.02s.提问:(1)怎样利用纸带判断物体是在做匀变速运动?回答:把纸带上的点标上A、B、C、D、E,各点间的距离分别为s1、s2、s3、s4.如果满足△s=s2-s1=s3-s2=s4-s3,则物体做匀变速直线运动.(2)怎样计算做匀变速直线运动的物体在某个位置时的速度?利用这条纸带可计算出物体过某一点的速度,如计算B点时的速度公式为VB=(s1+s2)/2t.(3)怎样计算它的加速度?计算物体的加速度有两种方法,可以利用公式△s=at2计算,也可以用a=(VC-VB)/t计算.例:利用打点计时器测自由落体的加速度,重锤下落时打出一条纸带如图1-8-3所示,计算重力加速度的数值解:可先算出B点和C点的速度VB=(0.2736-0.1900)/(2×0.02)=2.09(m/s)VC=(0.3211-0.2299)/(2×0.02)=2.28(m/s)g=(2.28-2.09)/0.02=9.50(m/s2)[实验四] 验证牛顿第二运动定律提问:验证牛顿第二定律的实验要证明哪两个关系?实验装置如图1-8-4所示.问答:通过实验要验证物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比这样两个关系.提问:安装好实验装置后还需要做什么调整?回答:安装实验装置后首先要平衡摩擦力.把小车上装好纸带,把木板后垫高一些,在木板上轻轻向下推一下小车,小车应该做匀速运动.提问:如何进行实验操作?回答:保持小车的质量不变,改变所挂砝码的质量,打出5条纸带,记下每条纸带对应的砝码质量值;保持所挂砝码的质量不变,在小车上加砝码,改变小车的质量,打出5条纸带,记下每条纸带对应的小车的质量值.提问:怎样处理数据?分别计算出每条纸带的加速度值.做出在质量不变的条件下,加速度与小车所受外力的关系图线;做出在小车受力不变的条件下,加速度与小车质量倒数的关系图线.从图线上可以看出小车的加速度跟所受外力与自身质量的关系.例:在验证牛顿第二定律的实验中,一个同学打出了5条纸带后,测出了纸带中相邻的每五段间的距离和每条纸带对应的小车的受力情况(见表),处理数据后在图1-8-5所示的坐标中画出a-F图线.解:先根据所给的数据利用公式△s-at2算出小车在不同受力情况下的加速度值,分别为0.25m/s2、0.50m/s2、0.75m/s2、1.00m/s2、1.25m/ s2.如图1-8-6所示,在坐标系中标点后,画出图线为一条直线.说明:在实验中要平衡摩擦力,要知道摩擦力平衡不好对实验结果的影响,会对a-F图线中不过原点问题的解释.在实验中要求所挂砝码的质量要远小于车的质量,如果这一条件不满足将会出现的图线的变化.本实验中数据的处理量较大,要能够正确合理地处理数据.[实验五] 验证碰撞中的动量守恒提问:两个物体在所受合外力为零的条件下,相互作用前后的动量满足什么关系?回答:当两个物体组成的系统在所受合外力为零的条件下发生碰撞,系统在碰撞前的总动量等于碰撞后的总动量.提问:怎样通过实验验证动量守恒定律?回答:实验装置如图1-8-7所示,实验中小球的质量可以用天平称出,小球在碰前和碰后的速度利用从同一高度做平抢运动的小球的飞行时间相等,平抛运动的小球在水平方向做匀速运动的特点,用小球在碰前和碰后的水平飞行距离表示它的速度,这样就可以利用小球的质量和飞行的水平距离来表示出碰撞中的动量守恒关系.入射球的质量要大于被碰球的质量,两球的半径相等.实验时先不放被碰球B,入射球A从一个确定的高度释放落在地面上的P点,小球飞行的水平距离为OP.再把被碰球B放在支架上,A球从同一高度释放,两球相碰后分别落在地面上的M点和N点.两球飞行的水平距离分别为OM和O′N,如果在碰撞中满足动量守恒定律,那么应该有关系m1OP=m1OM+m2O′N.提问:实验时还应注意哪些问题?在实验中要注意仪器的正确安装与调整,斜槽的末端一定要水平,小球的出射点应是O点的正上方,两小球相碰时应在同一个高度上.实验时,每个点应让小球落10次,取落点的中心进行测量.例:在研究碰撞中的动量守恒的实验中,下列操作正确的是A.改变入射小球的释放高度,多次释放,测出每次的水平位移,求出平均值,代入公式计算B.入射小球应始终保持在同一高度上释放C.两球相碰时,两球的球心必须在同一水平高度上D.重复从同一高度释放入射小球,用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中,取其圆心作为小球落点的平均值分析:入射小球每一次释放都应保持在同一高度上,这样在多次实验中才能使小球的初速度保持不变.两球相碰时应在同一高度上,保证两球的飞行时间相等.另外,利用画圆的方法取落点的平均值,可以减小实验误差.此题的正确答案为B、C、D.实验操作:用所给器材完成实验. [实验六] 研究平抛物体的运动提问:说出画出平抛物体运动轨迹的方法.回答:平抛物体的运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.将小球从斜槽的同一高度上释放,从槽末端的水平槽以一定的水平初速度平抛出去.在竖直面的纸上找出小球飞行轨迹中的几个点,用圆滑的曲线连接起各点,就得到了物体做平抛运动的轨迹,为一条抛物线.提问:怎样求出平抛运动物体的初速度?回答:如图1-8-8所示,以抛出点为坐标原点,水平向右为x轴的正方向,竖直向下为y轴的正方向.在曲线上读取数个点的坐标值,利例:在研究平抛物体的运动实验中,应选用下列各组器材中的哪一组A.铁架台、方木板、斜槽和小球、秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉B.铁架台、方木板、斜槽和小球、天平和秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉C.铁架台、方木板、斜槽和小球、千分尺和秒表、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉D.铁架台、方木板、斜槽和小球、米尺和三角板、重锤和细线、白纸和图钉分析:在此实验中小球的直径较小,不需要用千分尺测量.实验中也不用测量时间,所以正确的答案应为D.[实验七] 验证机械能守恒定律提问:怎样验证机械能守恒定律?回答:在不计空气阻力的情况下,重物下落时的机械能守恒.如图1-8-9所示,把重锤与纸带相连,利用打点计时器记录下重锤下落过程中的运动情况.通过纸带测出重锤的下落高度从而算出重锤重力势能的变化,再算出重锤相应的动能,比较重力势能的减小量和动能的增加量,从而验证机械能守恒定律.提问:利用此装置还能做什么实验?回答:利用这个实验还可以计算重锤在下落时的加速度,即重力加速度.在已知重锤质量的条件下,通过计算重锤的下落高度和重锤的即时速度,算出重锤在下落过程中损失的机械能.例:将下列验证机械能守恒定律的实验步骤按正确顺序排列起来A.选取第1、2点的距离接近2mm的一条纸带,在这条纸带上选定计数点.B.将铁架台放在实验桌上,用附夹把打点计时器固定在铁架台上. C.换新纸带重复实验.D.量出从首点到各计数点间的距离,并算出各计数点的即时速度. E.比较△EK和△EP在误差允许范围内是否近似相等.F.在重锤上夹持一纸带,并将它从打点计时器的复写纸下面穿过限位孔,手持纸带保持竖直方向,接通电源后,松手让重锤牵引纸带下落,得到打点的纸带.G.计算各计数点的动能增加量△EK和势能减小量△EP.答:此题正确的排序为B、F、C、A、D、G、E.[实验八] 用单摆测定重力加速度提问:怎样用单摆测当地的重力加速度?之后,可以计算出当地的重力加速度.在实验中利用米尺测出单摆的摆长,它是从悬点到球心的距离.让单摆以较小的角度摆动,当摆球过平衡位置时开始计时,记录单摆振动30至50个周期所用的时间,可以算出单摆的振动周期.代入公式g=4π2ln2/t2,计算出重力加速度值.改变摆长测出3个g值,取平均值.例:在做单摆测重力加速度的实验中,有以下器材可以选用,其中正确的一组为[] A.小木球、细棉线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等B.小木球、尼龙线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等C.小钢球、尼龙线、米尺、卡尺、秒表、铁架台等 D.小钢球、尼龙线、米尺、秒表、铁架台等分析:做单摆的实验时,摆球应该用密度较大的球,线应该用不易伸长的线.摆长的测量可以采取两种方法:用卡尺测出小球的直径,用米尺测出线长,也可以直接用米尺测出摆长.所以此题的正确答案为C、D.同步练习1.将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N,最小刻度为0.1N的弹簧测力计.沿着两个不同的方向拉弹簧测力计,当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图1-8-10所示,这时弹簧测力计的读数可从图中读出.(1)由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为______N和______N(只需读到0.1N)(2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求,画出这两个力及它们的合力.2.图1-8-11画出了一个打点计时器,写出图中标出的各部分的名称.3.如图1-8-12所示,打点计时器打出一条纸带,在图中所画的点的中间还有4个点没有画出,利用纸带计算物体运动的加速度.4.在验证牛顿第二定律的实验中要研究(1)______;(2)______ 两个关系.使用的计时工具为____;测量纸带的工具为______;实验中的研究对象为____,设它的质量为M,小桶和砂的质量为m,要求M ____m,可以认为物体受力的大小为____.5.在验证牛顿第二定律的实验中得到的两条曲线如图1-8-13所示.左图的直线不过原点是由于______;右图的直线发生弯曲是由于______造成的.6.在验证碰撞中的动量守恒实验时,实验装置如图1-8-14所示,要求实验时所用的两个小球的半径r____,入射球的质量m1____被碰球的质量m2.在实验中需要使用的测量工具有______.若两球在碰撞中动量守恒,则满足关系式______(用题目和图中量表示).7.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图1-8-15所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.(1)若已得到打点纸带如图1-8-16所示,并测得各计数点间距标在图上,A为运动起始的第一点,则应选____段起计算A的碰前速度;应选____段来计算A和B碰后的共同速度(填AB、BC、CD、DE).(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量=______kg·m/s 碰后总动量=______kg·m/s8.如图1-8-17所示的为一个做平抛运动物体运动轨迹的一部分,在图中可以测得两段相等时间内物体的水平位移x1、x2和对应的竖直位移y1、y2,根据测得量可以表示出物体的初速度为____.9.在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图1-8-18所示,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于____J,动能的增加量等于____J(取3位有效数字).10.如果下表中给出的是做简谐振动的物体的位移x或速度v与时刻的对应关系,T是振动周期,则下列选项中正确的是[]A.若甲表示位移x,则丙表示相应的速度v B.若丁表示位移x,则甲表示相应的速度v C.若雨表示位移x,则甲表示相应的速度v D.若乙表示位移x,则丙表示相应的速度v11.一位同学用单摆做测量重力加速度的实验,他将摆挂好后,进行了如下步骤,指出下面步骤中遗漏或错误的地方,写出该步骤的字母,并加以改正.A.测摆长l:用米尺量出摆线的长度B.测周期T:将摆球拉起,然后放开,在摆球某次通过最低点时,按下秒表开始计时,同时将此次通过最低点作为第一次,接着一直数到摆球第60次通过最低点时,按秒表停止计时,读出这段时间t,算出单摆的周期t=t/60.将它作为实验的最后结果写入报告中去.参考答案1.(1)3.0N 4.0N(2)如图1-8-19所示合力F=5.0N 2.(1)振动片(2)复写纸(3)磁铁(4)线圈(5)纸带 3.2.25m/s2 4.(1)在物体质量不变的条件下,加速度跟所受外力的关系(2)在物体所受外力不变的条件下,加速度跟物体质量的关系打点计时器米尺小车》F=mg 5.摩擦力平衡得不够跟所挂钩码相比,小车的质量过小 6.相等大于米尺天平三角板m1OP=m2OM+m2(ON-2r)7.(1)BC DE(2)0.42kg·m/s 0.417kg·m/s9.7.62 7.56 10.AB 11.(1)摆长应该是线长加小球半径(2)T=t/29.5(3)应多次测量取平均值第二篇:岩土试验力学课程论文岩土试验力学课程论文题目:岩土试验力学发展现状和前景专业:岩土工程一、岩土力学试验1.岩土力学试验概况要很好的解决岩土工程问题、防灾、治灾,必须首先进行勘察与测试、试验与分析,并利用土力学、岩石力学、基础工程、工程地质学等的理论与方法,对各类工程进行系统研究。
力学实验专题教案
力学实验专题教案一、教学目标1. 让学生掌握力学基本概念和原理,如力、质量、加速度等。
2. 通过实验,培养学生对力学现象的观察、分析和解决问题的能力。
3. 培养学生动手操作实验仪器的能力,提高实验技能。
二、教学内容1. 力与运动的关系:牛顿第一定律、牛顿第二定律2. 重力、弹力、摩擦力的实验研究3. 简单力学仪器的使用与维护4. 实验方案的设计与实施5. 实验数据的处理与分析三、教学方法1. 采用实验演示法,让学生直观地了解力学现象。
2. 采用问题驱动法,引导学生主动思考、探讨问题。
3. 采用分组合作法,培养学生的团队合作精神。
4. 教师引导学生进行实验操作,对学生进行个别辅导。
四、教学准备1. 实验器材:滑轮组、弹簧测力计、砝码、计时器等。
2. 实验场地:实验室。
3. 实验指导书:力学实验指导书。
五、教学过程1. 导入:讲解力学基本概念和原理,引导学生关注力学现象。
2. 实验演示:进行力的作用效果实验,如力的方向、大小等。
3. 分组实验:学生分组进行实验,观察并记录实验数据。
4. 数据处理与分析:引导学生运用力学公式对实验数据进行分析。
7. 课后作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评价1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对力学基本概念的理解。
2. 实验操作:评估学生在实验过程中的操作技能和实验态度。
4. 课后作业:检查学生对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展1. 邀请物理学专家进行讲座,让学生深入了解力学研究领域的前沿动态。
2. 组织学生参观实验室,了解力学实验设备的研发和应用。
3. 开展力学知识竞赛,激发学生的学习兴趣。
八、教学反思2. 关注学生的个体差异,因材施教,提高教学效果。
3. 加强与学生的沟通交流,了解学生的需求,调整教学策略。
九、教学计划调整1. 根据学生掌握情况,适当调整课堂讲授内容和实验难度。
2. 针对学生的反馈,增加或减少课后作业的难度和数量。
3. 定期检查实验设备,确保其正常运行。
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力学实验专题教案
高中物理课堂教学教案 xx 年年 5 5 月 4 4 日课课题力学实验专题课课型复习课(第第 1 课时)年段高三授授课曹友炖教学目标知识与技能 1.知道打点计时器的原理及使用,掌握纸带的处理方法。
2.掌握利用控制变量法验证牛顿第二定律,能进行系统误差的分析。
3.掌握验证牛顿第二定律、探究动能定理和验证机械能守恒定律的实验原理。
4.能将课本中的实验原理、实验方法迁移到新的背景中,深刻理解物理概念和规律,并能灵活运用。
过程与方法 1.培养学生的实验拓展能力。
2.让学生掌握实验原理.对实验原理进行分析并加以迁移应用。
情感态度与价值观 1.利用实验激发学生学习兴趣。
2.通过实验拓展培养学生思维能力。
教学重难点难点教学重点 1.平衡摩擦力和牛顿第二定律实验中系统误差的分析。
2.课本中的实验原理。
教学难点 1.牛顿第二定律实验中系统误差的分析。
教学方法讲授、练习考纲要求物理《考试说明》中确定的力学实验有: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、验证机械能守恒定律。
其中有四个实验与纸带的处理有关,可见力学实验部分应以纸带的处理,打点计时器的应用为核心来展开复习。
近几年力学实验中与纸带处理相关的实验、力学创新实验是高考的热点内容,以分组或演示实验为背景,考查对实验方法的领悟情况、灵活运用学过的实验方法设计创新的实验是高考实验题的新趋势。
要求考生能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中,深刻理解物理概念和规律,并能灵活运用,要求考生有较强的创新能力。
教教学活动动 [ 新课导入] 由高考物理中要求的力学实验中,研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律都使用到纸带,引入例题,说明纸带的应用。
[ 新课教学] (一)习题引入:
.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。
计时器所用电源的频率为 50Hz,图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四个点未画出,按时间顺序取 0、1、2、3、4、5 六个计数点,用米尺量出 1、2、3、4、5 点到 0 点的距离如图所示(单位:cm)。
由纸带可判断物体做运动,由数据计算可得计数点 4 所代表时刻的即时速度大小v 4 =________m/s,小车的加速度大小 a= m/s 2 。
(保留三位有效数字)规律总结--------纸带的三大应用 1.判定物体运动的性质。
2.测定第 n 点的瞬时速度。
3.测定作匀变速直线运动物体的加速度。
一般用逐差法求加速度。
将如上图所示的连续相等时间间隔T内的位移IS、IIS、IIIS、IVS、VS、VIS 分成两组,利用2aT s ? ?
可得:213TS SaI IV?? 、223TS SaII V?? 、233TS SaIII VI?? ,再算出的1a 、2a 、3a 平均值,即:33 2 1a a aa? ?? 就是所测定作匀变速直线运动物体的加速度。
若为奇数组数据则将中间一组去掉,然后再将数据分组利用逐差法求解。
(二)动力学三个实验用到纸带,分别说明实验原理学学生活动
验证牛顿第二定律 F = ___ 探究动能定理验证机械能守恒定律mgh A – mgh B = 1.课堂演练:在验证牛顿运动定律实验中实验装置如图所示,有一位同学通过实验作出如右图所示,试分析:
①A 图线不通过坐标原点的原因是什么?②A 图线上部弯曲的原因是什么?系统误差分析①用砂和砂桶的总重量代替小车受到的拉力。
由牛顿第二定律可知,由于砂桶也在做匀加速运动,因此砂和砂桶的总重量肯定大于小车受到的实际拉力。
可以推导出结论:只有在小车的总质量 M 远大于砂和砂桶的总质量 m 时,才能使该系统误差足够小。
②没有考虑摩擦阻力的作用。
应该用平衡摩擦力的方法来消除系统误差。
2.创新训练:在探究“加速度与物体受力的关系”实验 A.按图中所示 ___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;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“是”或“否”)。
3.思维拓展:如图所示,利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力,小车在斜面上下滑时打出的一段纸带如图所示,其中 O 为小车开始运动时打出的点,设在mM打点计时纸2 22121A Bmv mv ?2 22 11 12 2W mv mv ? ?
斜面上运动时所受阻力恒定。
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz,由纸带数据分析可知小车下滑的加速度 a=________ m/s 2 ,打 E 点时小车速度v E =________ m/s(均取 2 位有效数字)。
(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,可运用牛顿运动定律或动能定理求解,在这两种方案中除知道小车下滑的加速度 a、打E 点时速度 v E 、小车质量 m、重力加速度 g 外,利用米尺、三
角板还需要测量哪些物理量,列出阻力的表达式,方案一:需要测量的物理量__________________,阻力的表达式(用字母表
示)_________________;方案二:需要测量的物理量
_________________,阻力的表达式(用字母表
示)__________________。
4.思维拓展:某同学利用图甲所示的实验装置,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乙所示。
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/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值_________ (选填“偏大”或“偏小”)。
作业 [布置作业] 完成学案上练习板书设计一.纸带的三大应用:
1.判定物体运动的性质:
2.测定第 n 点的瞬时速度。
3.测定作匀变速直线运动物体的加速度,二.动力学三个实验:
1.验证牛顿第二定律 F = ___ 2.探究动能定理 3.验证机械能守恒定律 mgh A – mgh B = 教教学学后后记记 2 22121A Bmv mv ?2 22 11 12 2W mv mv ? ?
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