高中物理必修1必修2实验汇总
1第一讲 实验 研究匀变速直线运动一、打点计时器1．电磁打点计时器使用交流电压为 4V ～6V 的电源，当电源涉率是50Hz 时，它每隔 0.02s 打一个点． 2．电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V 交流电压，当电源频率为50Hz 时，它也是每隔0.02s 打一个点． 二、纸带的数据记录1．取点的原则：从打下的纸带中选取点迹清晰的纸带，舍掉开始比较密集的点迹，以便于测量位置取一个计数点A ，然后每5个点(或者说每隔4个点)如图所示，取一个计数点B 、C 、D ….这样每两个计数点间的时间间隔为T ＝0.1s ，计算比较方便．2．从纸带读取长度的方法：利用毫米刻度尺．测出各点到A 点的距离，算出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6….由于毫米刻度尺的最小刻度是mm ，读数时必须估读到mm 的下一位 ． 三、实验原理1．利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法 设s 1、s 2、s 3……为纸带上相邻两个计数点之间的距离，若Δs ＝s 2－s 1＝s 3－s 2＝s 4－s 3＝……＝常数，即连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体做匀变速直线运动． 2．由纸带求物体运动加速度的方法(1)逐差法：根据s 4－s 1＝s 5－s 2＝s 6－s 3＝3aT 2，求a 1、a 2、a 3，再算出a 1、a 2、a 3的平均值即为我们所求的匀变速直线运动物体的加速度．设T 为相邻两计数点之间的时间间隔，则a 1＝s 4－s 13T 2，a 2＝s 5－s 23T 2，a 3＝s 6－s 33T2加速度的平均值为a ＝a 1＋a 2＋a 33“逐差法”求加速度的目的是尽可能多地使用我们测量的数据s 1、s 2、s 3……，以减小偶然误差．(2)用v －t 图象求加速度：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度即v n ＝s n ＋s n ＋12T，求出打各个计数点时纸带的瞬时速度，再作出v －t 图象，图线的斜率即为做匀变速直线运动物体的加速度． 四、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． 五、实验步骤1．把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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，如图所示．2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在绳的另一端挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器(纸带要放在复写纸下面)，并把纸带的一端固定在小车的后面．3．把小车停在靠近打点计时器处，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．取下纸带，换上新纸带，重复实验三次．4．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T ＝0.02s×5＝0.1s ，在选好的开始点下标明A ，依次标为B 、C 、D 、E ……(这些点叫做计数点)．5．一般要测出六段位移s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6. 6．根据测量结果，利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a 1、a 2、a 3的值，(注意T ＝0.1s)求出a 1、a 2、a 3的平均值，就是小车做匀变速直线运动的加速度．六、注意事项1．要在钩码落地处放置软垫或砂箱，防止撞坏钩码．2．要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料挡板，防止车掉在地上或撞坏滑轮．3．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．4．应该先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再释放小车．5．小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或者加速度太小，使各段位移无多大区别．6．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰．适当舍弃点子密集部分，适当选取计数点(计数点和计时点有区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒．七、误差分析本实验中误差来源于s和T.由于电源频率很稳定，所以打点时间T的误差可忽略不计．在用毫米刻度尺测量s时，要求眼睛正对刻度尺．【特别提醒】除了每两计数点间逐段测量长度s1、s2、s3…外，还可让刻度尺的零刻度对准第一个计数点0，分别测出各计数点1、2、3…到0点的距离d1、d2、d3…，此时用v n＝d n＋1－d n－12T来求各点的瞬时速度．第二讲实验验证平行四边形法则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等效法：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用相同，都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的图示，如图所示．②平行四边形法：根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示．③验证：比较F和F′的大小和方向是否相同，若有误差允许的范围内相同，则验证了力的平行四边形定则．3．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)．4．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的方向．④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．⑤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的方向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．⑥比较力F′与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同．⑦改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次．5．实验注意事项①在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．②用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之间为宜．③读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧与测力计外套、弹簧测力计的限位卡之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计刻度，在合力不超出量程及橡23皮条在弹性限度内的前提下，测量数据尽量大一些． ④细绳应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳方向画直线，应在细绳两端画两个射影点．取掉细绳后，连直线确定力的方向．⑤以调零后的弹簧测力计的两挂钩互钩后对拉，读数相同为宜．⑥在同一次实验中，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． 6．实验误差分析 ①读数误差减小读数误差的方法：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刻度尺，要按有效数字正确读数和记录． ②作图误差减少作图误差的方法：作图时两力的对边一定要平行．两个分力F 1、F 2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力F 的误差ΔF 就越大，所以实验中不要把F 1、F 2间的夹角取得太大．第三讲 验证牛顿第二定律1．实验目的、原理实验目的：验证牛顿第二定律，即物体的质量一定时，加速度与作用力成正比；作用力一定时，加速度与质量成反比．实验原理：利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法，采用控制变量法研究上述两组关系．如图3-14-1所示，通过适当的调节，使小车所受的阻力忽略，当M 和m 做加速运动时，可以得到 g m M m a +=mM mmg T +⋅=当M>>m 时，可近似认为小车所受的拉力T 等于mg ．本实验第一部分保持小车的质量不变，改变m 的大小，测出相应的a ，验证a 与F 的关系；第二部分保持m 不变，改变M 的大小，测出小车运动的加速度a ，验证a 与M 的关系． 2．实验器材打点计时器，纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小桶，细绳，砂，低压交流电源，两根导线，天平，刻度尺，砝码．3．实验步骤及器材调整(1)用天平测出小车和小桶的质量M 和m ，把数值记录下来．(2)按图3-14-2所示把实验器材安装好． (3)平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止． (4)将砂桶通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码． (5)保持小车的质量不变，改变砂桶中的砂量重复步骤(4)，每次记录必须在相应的纸带上做上标记，列表格将记录的数据填写在表内．(6)建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图线以验证a 与F 的关系．(7)保持砂及小桶的质量不变，改变小车的质量(在小车上增减砝码)，重复上述步骤(5)、(6)验证a 与M 的关系． 4．注意事项(1)在本实验中，必须平衡摩擦力，方法是将长木板的一端垫起，而垫起的位置要恰当．在位置确定以后，不能再更换倾角．(2)改变m 和M 的大小时，每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器，而且先通电再放小车． (3)每次利用纸带确定a 时，应求解其平均加速度． 5．数据处理及误差分析 (1)该实验原理中T=mM Mmg +⋅，可见要在每次实验中均要求M>>m ，只有这样，才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力．(2)在平衡摩擦力时，垫起的物体的位置要适当，长木板形成的倾角既不能太大也不能太小，同时每次改变M 时，不再重复平衡摩擦力．(3)在验证a 与M 的关系时，作图时应将横轴用l ／M 表示，这样才能使图象更直观．第四讲 实验 研究平抛运动一、实验原理平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一图3－14－1 图3－14－24个是水平方向的匀速直线 运动，另一个是竖直方向的自由落体运动．使小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系，测出曲线上的某一点的坐标x 和y ，根据重力加速度g 的数值，利用公式y ＝gt 2/2，求出小球的飞行时间t ，再利用公式x ＝v 0t ，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度v 0＝ 二、实验器材斜槽，竖直固定在铁架台上的木板，铅笔，白纸，图钉，小球，刻度尺，重垂线． 三、实验步骤1．安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明斜槽末端的水平已调好． 2．调整木板：用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行．然后把重垂线方向记录到钉在木板上的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变．3．确定坐标原点O ：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在木板上的 水平投影点O ，O 点即为坐标原点．4．描绘运动轨迹：让小球从斜槽上一个确定的位置自由下滑，用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一x 值处(如x ＝1cm)的y 值，再用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并在坐标纸上记下这一点．用同样的方法，找出小球平抛轨迹上的一系列位置． 用平滑的曲线把所记下的小球通过的位置连接起来就得出小球做平抛运动的轨迹．5．测量记录数据：以O 点为原点画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴，并在曲线上选取A 、B 、C 、D 、E 、F 六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y ，记录在设计的表格内．6．计算初速度：用公式x ＝v 0t和 y ＝12gt 2计算出小球的初速度v 0，最后计算出v 0的平均值，并将有关数据记入表格内．四、实验注意事项1．实验中必须保持通过斜槽末端点的切线水平，木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触． 2．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止滚下，即在斜槽上固定一个挡板，每次都从挡板位置释放小球． 3．坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球心在木板上的水平投影点． 4．要在斜槽上适当的高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由图板左上角到达右下角；要在平抛轨迹上选取距O 点远一些的点来计算小球的初速度，这样可以减小测量误差． 五、实验误差分析1．安装斜槽时，其末端不水平．2．小球做平抛运动受空气阻力影响，宜用密度大的金属小球．3．小球每次滚下的初位置不尽相同．4．建立坐标系时，可能误将斜槽末端端口作为坐标原点．第五讲 用实验方法探究动能定理【实验目的】用实验方法探究动能定理 【实验原理】外力对物体所做功等于物体动能增量。
高中物理必修1必修2实验汇总
第一讲 实验 研究匀变速直线运动一、打点计时器1．电磁打点计时器使用交流电压为 4V ～6V 的电源，当电源涉率是50Hz 时，它每隔 0.02s 打一个点．2．电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V 交流电压，当电源频率为50Hz 时，它也是每隔0.02s 打一个点．二、纸带的数据记录1．取点的原则：从打下的纸带中选取点迹清晰的纸带，舍掉开始比较密集的点迹，以便于测量位置取一个计数点A ，然后每5个点(或者说每隔4个点)如图所示，取一个计数点B 、C 、D ….这样每两个计数点间的时间间隔为T ＝0.1s ，计算比较方便．2．从纸带读取长度的方法：利用毫米刻度尺．测出各点到A 点的距离，算出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6….由于毫米刻度尺的最小刻度是mm ，读数时必须估读到mm 的下一位 ．三、实验原理1．利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法设s 1、s 2、s 3……为纸带上相邻两个计数点之间的距离，若Δs ＝s 2－s 1＝s 3－s 2＝s 4－s 3＝……＝常数，即连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体做匀变速直线运动．2．由纸带求物体运动加速度的方法(1)逐差法：根据s 4－s 1＝s 5－s 2＝s 6－s 3＝3aT 2，求a 1、a 2、a 3，再算出a 1、a 2、a 3的平均值即为我们所求的匀变速直线运动物体的加速度．设T 为相邻两计数点之间的时间间隔，则 a 1＝s 4－s 13T 2，a 2＝s 5－s 23T 2，a 3＝s 6－s 33T2 加速度的平均值为a ＝a 1＋a 2＋a 33“逐差法”求加速度的目的是尽可能多地使用我们测量的数据s 1、s 2、s 3……，以减小偶然误差．(2)用v －t 图象求加速度：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度即v n ＝s n ＋s n ＋12T，求出打各个计数点时纸带的瞬时速度，再作出v －t 图象，图线的斜率即为做匀变速直线运动物体的加速度．四、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．五、实验步骤1．把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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，如图所示．2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在绳的另一端挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器(纸带要放在复写纸下面)，并把纸带的一端固定在小车的后面．3．把小车停在靠近打点计时器处，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．取下纸带，换上新纸带，重复实验三次．4．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T＝0.02s×5＝0.1s ，在选好的开始点下标明A，依次标为B、C、D、E……(这些点叫做计数点)．5．一般要测出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6.6．根据测量结果，利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a1、a2、a3的值，(注意T＝0.1s)求出a1、a2、a3的平均值，就是小车做匀变速直线运动的加速度．六、注意事项1．要在钩码落地处放置软垫或砂箱，防止撞坏钩码．2．要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料挡板，防止车掉在地上或撞坏滑轮．3．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．4．应该先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再释放小车．5．小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或者加速度太小，使各段位移无多大区别．6．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰．适当舍弃点子密集部分，适当选取计数点(计数点和计时点有区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒．七、误差分析本实验中误差来源于s和T.由于电源频率很稳定，所以打点时间T的误差可忽略不计．在用毫米刻度尺测量s 时，要求眼睛正对刻度尺．【特别提醒】除了每两计数点间逐段测量长度s1、s2、s3…外，还可让刻度尺的零刻度对准第一个计数点0，分别测出各计数点1、2、3…到0点的距离d1、d2、d3…，此时用v n＝d n＋1－d n－12T来求各点的瞬时速度．第二讲实验验证平行四边形法则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等效法：使一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用相同，都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到某点，所以一个力F′就是这两个力F1和F2的合力，作出力F′的图示，如图所示．②平行四边形法：根据平行四边形定则作出力F1和F2的合力F的图示．③验证：比较F和F′的大小和方向是否相同，若有误差允许的范围内相同，则验证了力的平行四边形定则．3．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)．4．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的方向．④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．⑤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的方向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．⑥比较力F′与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同．⑦改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次．5．实验注意事项①在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同．②用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°之间为宜．③读数时应注意使弹簧测力计与木板平行，并使细绳与弹簧测力计的轴线在同一条直线上，避免弹簧与测力计外套、弹簧测力计的限位卡之间有摩擦．读数时眼睛要正视弹簧测力计刻度，在合力不超出量程及橡皮条在弹性限度内的前提下，测量数据尽量大一些．④细绳应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳方向画直线，应在细绳两端画两个射影点．取掉细绳后，连直线确定力的方向．⑤以调零后的弹簧测力计的两挂钩互钩后对拉，读数相同为宜．⑥在同一次实验中，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．6．实验误差分析①读数误差减小读数误差的方法：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刻度尺，要按有效数字正确读数和记录．②作图误差减少作图误差的方法：作图时两力的对边一定要平行．两个分力F 1、F 2间的夹角越大，用平行四边形作出的合力F 的误差ΔF 就越大，所以实验中不要把F 1、F 2间的夹角取得太大．第三讲 验证牛顿第二定律1．实验目的、原理实验目的：验证牛顿第二定律，即物体的质量一定时，加速度与作用力成正比；作用力一定时，加速度与质量成反比．实验原理：利用砂及砂桶通过细线牵引小车做加速运动的方法，采用控制变量法研究上述两组关系．如图3-14-1所示，通过适当的调节，使小车所受的阻力忽略，当M 和m 做加速运动时，可以得到 g m M m a += m M m mg T +⋅= 当M>>m 时，可近似认为小车所受的拉力T 等于mg ．本实验第一部分保持小车的质量不变，改变m 的大小，测出相应的a ，验证a 与F 的关系；第二部分保持m 不变，改变M 的大小，测出小车运动的加速度a ，验证a 与M 的关系．2．实验器材打点计时器，纸带及复写纸，小车，一端附有滑轮的长木板，小桶，细绳，砂，低压交流电源，两根导线，天平，刻度尺，砝码．3．实验步骤及器材调整(1)用天平测出小车和小桶的质量M 和m ，把数值记录下来．(2)按图3-14-2所示把实验器材安装好．(3)平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止．(4)将砂桶通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码．(5)保持小车的质量不变，改变砂桶中的砂量重复步骤(4)，每次记录必须在相应的纸带上做上标记，列表格将记录的数据填写在表内．(6)建立坐标系，用纵坐标表示加速度，横坐标表示力，在坐标系上描点，画出相应的图线以验证a 与F 的关系．(7)保持砂及小桶的质量不变，改变小车的质量(在小车上增减砝码)，重复上述步骤(5)、(6)验证a 与M 的关系．4．注意事项(1)在本实验中，必须平衡摩擦力，方法是将长木板的一端垫起，而垫起的位置要恰当．在位置确定以后，不能再更换倾角．(2)改变m 和M 的大小时，每次小车开始释放时应尽量靠近打点计时器，而且先通电再放小车．(3)每次利用纸带确定a 时，应求解其平均加速度．5．数据处理及误差分析(1)该实验原理中T=mM M mg +⋅，可见要在每次实验中均要求M>>m ，只有这样，才能使牵引小车的牵引力近似等于砂及砂桶的重力．(2)在平衡摩擦力时，垫起的物体的位置要适当，长木板形成的倾角既不能太大也不能太小，同时每次改变M 时，不再重复平衡摩擦力．(3)在验证a 与M 的关系时，作图时应将横轴用l ／M 表示，这样才能使图象更直观．图3－14－1 图3－14－2第四讲 实验 研究平抛运动一、实验原理 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线 运动，另一个是竖直方向的自由落体运动．使小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系，测出曲线上的某一点的坐标x 和y ，根据重力加速度g 的数值，利用公式y ＝gt 2/2，求出小球的飞行时间t ，再利用公式x ＝v 0t ，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度v 0＝二、实验器材斜槽，竖直固定在铁架台上的木板，铅笔，白纸，图钉，小球，刻度尺，重垂线．三、实验步骤1．安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明斜槽末端的水平已调好．2．调整木板：用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行．然后把重垂线方向记录到钉在木板上的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变．3．确定坐标原点O ：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在木板上的 水平投影点O ，O 点即为坐标原点．4．描绘运动轨迹：让小球从斜槽上一个确定的位置自由下滑，用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一x 值处(如x ＝1cm)的y 值，再用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并在坐标纸上记下这一点．用同样的方法，找出小球平抛轨迹上的一系列位置．用平滑的曲线把所记下的小球通过的位置连接起来就得出小球做平抛运动的轨迹．5．测量记录数据：以O 点为原点画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴，并在曲线上选取A 、B 、C 、D 、E 、F 六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x 和y ，记录在设计的表格内．6．计算初速度：用公式x ＝v 0t和 y ＝12gt 2 计算出小球的初速度v 0，最后计算出v 0的平均值，并将有关数据记入表格内． 四、实验注意事项1．实验中必须保持通过斜槽末端点的切线水平，木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触．2．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止滚下，即在斜槽上固定一个挡板，每次都从挡板位置释放小球．3．坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球心在木板上的水平投影点．4．要在斜槽上适当的高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由图板左上角到达右下角；要在平抛轨迹上选取距O 点远一些的点来计算小球的初速度，这样可以减小测量误差．五、实验误差分析1．安装斜槽时，其末端不水平．2．小球做平抛运动受空气阻力影响，宜用密度大的金属小球．3．小球每次滚下的初位置不尽相同．4．建立坐标系时，可能误将斜槽末端端口作为坐标原点．第五讲 用实验方法探究动能定理【实验目的】用实验方法探究动能定理【实验原理】外力对物体所做功等于物体动能增量。
高中物理实验目录大全
高中物理实验目录大全篇一：高中物理全部目录高中物理新教材目录廖启林必修一：第一章运动的描述 81 质点参考系和坐标系 92 时间和位移123 运动快慢的描述──速度154 实验：用打点计时器测速度195 速度变化快慢的描述──加速度25第二章匀变速直线运动的研究 301 实验：探究小车速度随时间变化的规律312 匀变速直线运动的速度与时间的关系343 匀变速直线运动的位移与时间的关系374 匀变速直线运动的位移与速度的关系415 自由落体运动426 伽利略对自由落体运动的研究45第三章相互作用501 重力基本相互作用512 弹力543 摩擦力574 力的合成615 力的分解64第四章牛顿运动定律671 牛顿第一定律682 实验：探究加速度与力、质量的关系713 牛顿第二定律744力学单位制775 牛顿第三定律806 用牛顿运动定律解决问题（一）837 用牛顿运动定律解决问题（二）85 必修二：第五章机械能守恒定律 501 追寻守恒量512 功523 功率554 重力势能595 探究弹性势能的表达式626 实验：探究功与速度变化的关系647 动能和动能定理668 机械能守恒定律699 实验：验证机械能守恒定律7310 能量守恒定律与能源 75第六章曲线运动11 曲线运动22 质点在平面内的运动43 抛体运动的规律74 实验：研究平抛运动115 圆周运动136 向心加速度177 向心力208 生活中的圆周运动23第七章万有引力与航天281 行星的运动292 太阳与行星间的引力333 万有引力定律364 万有引力理论的成就385 宇宙航行406 经典力学的局限性45选修3-1：第一章静电场 11 电荷及其守恒定律 22 库仑定律 53 电场强度104 电势能和电势155 电势差206 电势差与电场强度的关系227 静电现象的应用247 电容器与电容298 带电粒子在电场中的运动33第二章恒定电流401 电源和电流412 电动势433 欧姆定律464 串联电路和并联电路485 焦耳定律536 电阻定律567 闭合电路的欧姆定律608 多用电表639 实验：测定电池的电动势和内阻6910 简单的逻辑电路 72第三章磁场791 磁现象和磁场802 磁感应强度833 几种常见的磁场864 磁场对通电导线的作用力915 磁场对运动电荷的作用力956 带电粒子在匀强磁场中的运动99选修3-2：第四章电磁感应11 划时代的发现22 探究电磁感应的产生条件63 楞次定律 104 法拉第电磁感应定律 155 电磁感应规律的应用 216 互感和自感 257 涡流 29第五章交变电流 331 交变电流 342 描述交变电流的物理量 383 电感和电容对交变电流的影响 404 变压器 445 电能的输送48第六章传感器 551 传感器及其工作原理 562 传感器的应用（一） 603 传感器的应用（二） 654 传感器的应用实例 70附一些元器件的原理和使用要点73篇二：高中物理演示实验及学生分组实验目录高中物理演示实验及学生分组实验目录一、演示实验目录序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41实验内容瞬时速度的测量探究小车速度随时间变化的规律自由落体运动的研究用打点计时器研究自由落体运动物体的微小形变探究弹簧的弹力与形变量的关系探究分力与合力的关系研究静摩擦力与滑动摩擦力验证牛顿第一定律探究加速度与力、质量的关系研究作用力与反作用力的关系超重与失重研究平抛运动的规律验证机械能守恒定律摩擦起电接触起电感应起电法拉第圆筒实验研究影响平行板电容器电容的因素观察电容器的充电与放电过程探究导体中电流与电压的关系伏安法测电阻探究导体的电阻与导体长度、截面积的关系描绘小灯泡伏安特性曲线电压表内阻的测定电流表的改装探究电源输出电压与内电压的关系电源电动势与内阻的测定探究电源的输出功率与外电路电阻的关系门电路各种磁体的磁感线直导线切割磁感线磁场对运动电荷的作用带电粒子在匀强磁场中的圆周运动感应电流产生的条件研究感应电流的方向楞次定律自感现象交流电的产生交流电的有效值变压器42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 观察电感与电容对交流电的影响示波器观察交流电波形光敏电阻的特性热敏电阻的特性传感器—干簧管分子引力扩散运动布朗运动气体的等温变化气体的等容变化表面张力探究单摆做简谐运动的周期利用单摆测定重力加速度简谐运动的时间位移图像共振现象三棱镜对光的折射测定玻璃砖的折射率光的全反射光的干涉与衍射薄膜干涉光电效应现象光谱管LC电路中的电磁振荡阴极射线管二、学生分组实验目录（共16个）序号实验一实验二实验三实验四实验五必修实验六实验七实验八实验九实验十实验十一 3-3 实验一选修 3-4 实验二实验三 3-5实验内容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测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）描绘小电珠的伏安特性曲线测定电源的电动势和内阻练习使用多用电表传感器的简单使用用油膜法估测分子的大小探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度测定玻璃的折射率用双缝干涉测光的波长验证动量守恒定律篇三：高中必做物理实验目录六盘水教通〔2016〕59号附件6六盘水市高中物理实验能力监测评估量化表目录学校姓名组号一：用打点计时器研究匀变速直线运动（时间：30分钟）评委日期学校姓名组号二：验证力的平行四边形定则（时间：30分钟）（注：60分合格）评委日期学校姓名组号三：探究弹簧的弹力与伸长量的关系（时间：30分钟）评委日期学校姓名组号四：探究加速度与力、质量的关系（时间：30分钟）。
高中物理必修1实验及仪器列表 序号 实验名称 类别 仪器 1 用打点计时器
超重与失重
演示实验
弹簧测力计、重物
高中物理必修2实验及仪器列表
序号
实验名称
类别
仪器
1
研究曲线运动的条件
演示实验
水平纸面、磁铁、钢球
2
探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系
演示实验
演示仪（课本示意图）
3
卡文迪许测定引力常量
演示实验
扭秤实验装置
4
研究平抛运动
学生实验
平抛运动演示仪、频闪照相机
5
受迫振动耦合摆
演示实验
受迫振动耦合摆
13
横波的产生
演示实验
横波演示仪
14
纵波产生
演示实验
纵波演示仪
15
水波的反射
演示实验
水槽、振动发生器
16
水波的干涉、衍射
演示实验
水槽、振动发生器、挡板
17
光的干涉、全反射
演示实验
半圆形玻璃砖、激光
18
单色光的干涉、衍射
演示实验
单缝、双缝、激光
19
用传感器和计算机观察光的干涉、衍射
6
观察电压（电流）变化图像
演示实验
电压（电流)传感器
7
演示电感和电容对交变电流的影响
演示实验
直流（交流）电源，电容器，线圈，小灯泡
8
传感器及应用
演示实验
光敏电阻，热敏电阻，温度传感器，74LS14集成块，发光二极管
高中物理选修3—4实验及仪器列表
序号
实验名称
类别
实验器材
1
单摆周期与摆长的关系
学生实验
学生实验
学生电源、电压表、滑动变阻器、电键、导线、不同材料不同长度不同横截面积的金属导体
高中物理18个实验及实验结论
高中物理18个实验及实验结论
高中物理有许多实验，以下是其中 18 个实验及实验结论的列表:
1. 平方反比定律实验：证明电流与电压成正比，与电阻成反比。
2. 单摆实验：证明物体在弹性限度内，外力愈大，振动愈短促。
3. 振动实验：证明物体振动时，振动频率与振幅无关，与外力
有关。
4. 碰撞实验：证明动量守恒定律，能量守恒定律。
5. 牛顿第一定律实验：证明任何物体都保持静止或匀速直线运
动状态，直到有外力作用于它为止。
6. 牛顿第二定律实验：证明物体所受的合外力等于物体质量与
加速度的乘积，即 F=ma。
7. 牛顿第三定律实验：证明任何作用力都有一个相等反作用力，且作用与反作用力的大小相等、方向相反。
8. 静电场实验：证明电荷守恒定律，库仑定律。
9. 直流电路实验：证明欧姆定律。
10. 波动实验：证明波的发生和传播依赖于介质。
11. 光的本性实验：证明光具有波动性和粒子性，提出“波粒二象性”理论。
12. 棱镜色散实验：证明光的颜色是由光波的振幅和频率决定的。
13. 光合作用实验：证明光合作用是光能转化为化学能的过程。
14. 浮力实验：证明物体沉浮与重力和浮力的关系。
15. 杠杆原理实验：证明杠杆的平衡条件。
16. 功和能的实验：证明功等于能量转化的量。
17. 温度实验：证明热胀冷缩规律，解释物体热胀冷缩的现象。
18. 万有引力实验：证明万有引力定律。
这些实验是物理学中非常重要的实验，它们证明了物理学中的基本定律，为物理学的发展做出了巨大贡献。
高中物理实验一览表
2
选修3-5
第十六章：
动量守恒定律
1.探究碰撞中的不变量;2探究碰撞中的不变量（参考案例一）;3.探究碰撞中的不变量（参考案例二）;4.探究碰撞中的不变量（参考案例三）
反冲现象
2
2
7月
第十八章：
原子结构
阴极射线
1
7月
4
3月
第六章：
传感器
1.干簧管；2.观察光敏电阻的特性；3.观察热敏电阻的特性；4.观察霍尔元件电压随时间变化； 5.日常灯启动器的双金属片随温度的变化；6.观察铁氧体受热后的变化；7.用温度传感器观察温度的变化；8.测量光照强度；9.光控开关；10.温度报警器；11.检测发光二极管；12.测试非门；13用示波器观察话筒的工作
曲线运动
1.红蜡块的运动（运动的合成与分解）；2.研究平抛运动
1
1
3月-
4月
第六章：
万有引力与航天
无
第七章：
机械能守恒定律
1.探究弹性势能的表达式;2.探究功与物体速度变化的关系;3.验证机械能守恒定律
1
2
5月-
7月
选修
3-1
第一章：
静电场
1.静电感应;2.探究影响电荷间相互作用力的因素；3.模拟电场线;4..研究空腔导体内表面的电荷;5.静电屏蔽;6.研究影响平行板电容器电容大小的因素;7.用传感器观察电容的放电过程
10
3
4月
选修
3-4
第十一章：
机械振动
1.弹簧振子；2.相位；3.画出振动图像；4.影响单摆振动周期的因素；5.探究单摆周期与摆长的关系；6.研究受迫振动的频率；7.观察共振现象；
高中物理必修一第二章第一节实验笔记
高中物理必修一第二章第一节实验笔记
以下是一份高中物理必修一第二章第一节实验的笔记，供您参考：
实验名称：测量匀变速直线运动的加速度
实验目的：
1. 学习使用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度；
2. 掌握测量纸带上两点之间的距离和时间的方法；
3. 了解加速度的计算公式，并学会使用逐差法计算加速度。
实验器材：
打点计时器、纸带、重物、导线、电源、刻度尺、铁架台等。
实验步骤：
1. 将打点计时器固定在铁架台上，并连接电源；
2. 将纸带穿过打点计时器的限位孔，一端用重物压住；
3. 启动打点计时器，让重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列点；
4. 关闭打点计时器，取下纸带，用刻度尺测量两点之间的距离；
5. 重复步骤3和4，测量多组数据；
6. 根据逐差法计算加速度。
注意事项：
1. 打点计时器应固定在稳定的铁架台上，避免振动对实验结果的影响；
2. 纸带穿过限位孔时，应确保纸带与限位孔平行，避免打点不均匀；
3. 在测量两点之间的距离时，应确保测量的是同一段位移的两个端点；
4. 使用逐差法计算加速度时，应注意数据的排序和正负号的处理。
实验结论：通过测量匀变速直线运动的加速度实验，我们可以掌握使用打点计时器的方法和逐差法计算加速度的技巧。
在实验过程中，应注意遵守操作规程，避免误差的产生。
高中物理人教版必修1第二章实验题100道(内附答案解析)
实验题（共100小题）1.某实验小组用如图甲所示的装置研究匀变速直线运动，使用的交变电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带，请回答下列问题：(1)下列关于实验的说法正确的是______。
A.电火花打点计时器使用10V以下的交流电源B.应先释放小车再接通电源C.释放小车时，应靠近打点计时器D.本实验需要平衡摩擦力(2)如果每隔4个点取一个计数点，图中纸带的间距为：s1=1.80cm、s2=2.00cm、s3=2.20cm、s4=2.40cm、s5=2.60cm、s6=2.80cm，则打计数点E时小车的速度为______m/s，小车的加速度为______m/s2(结果保留两位有效数字)。
2.某同学用图1所示的装置研究小车做匀变速直线运动的特点。
(1)实验中，除打点计时器(含交流电源、纸带、复写纸)、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是______(选填选项前的字母)。
A.刻度尺B.秒表C.天平D、弹簧测力计(2)下列实验步骤的正确顺序是______(用字母填写)A.关闭电源，取下纸带B. 将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连C. 把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔D. 接通电源后，放开小车(3)实验中获得的一条纸带如图2所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D……若干个计数点，利用实验数据计算出打点时小车的速度v，以v为纵坐标，t为横坐标，做出如图3所示的v−t图象。
根据图象求出小车的加速度a=______m/s2.(保留3位有效数字)3.某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器(频率为50Hz，即每0.02s打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间还有4个点未画出．其中x1=7.05cm、x2=7.67cm、x3=8.29cm、x4=8.91cm、x5=9.53cm、x6=10.15cm，(1)关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是_____________________A.先接通电源，后释放纸带B.先释放纸带，后接通电源C.释放纸带同时接通电源D.先接通电源或先释放纸带都可以(2)小车运动的加速度为____m/s2，在F时刻的瞬时速度为____m/s.(保留2位有效数字)(3)如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者如不知道工作电压的频率变为大于50Hz，这样计算出的加速度值与真实值相比是__________________________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
高中物理实验目录
高中物理实验目录Βιβλιοθήκη 必修1）实验类型 主题 实验名称 演示 运动的描述 用打点计时器测速度 气垫导轨和数字计时器 探究小车速度随时间变化的规律 匀变速直线 运动的研究 探究自由落体运动的规律 测定反应时间 确定薄板重心 观察桌面微小形变 相互作用 玻璃瓶微小形变 探究弹力与弹簧伸长量的关系（胡克定律） 探究滑动摩擦力的影响因素 力与平衡 探究求合力的方法 探究加速度与力、质量的关系 牛顿运动定律 探究作用力与反作用力的关系 超重和失重 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 分组 √ 打点计时器、纸带、刻度尺、小车、长木板 气泵、气垫导轨、数字计时器 打点计时器、铁架台、小车、纸带、刻度尺、长木板 打点计时器、铁架台、重物、纸带、刻度尺 直尺 薄板、细线 两面平面镜、光源（光束） 玻璃瓶、透明细管、橡皮塞 螺旋弹簧、刻度尺、勾码 测力计、木块、砝码、力的传感器、 橡皮绳、刻度尺、弹簧测力计、白纸 打点计时器、天平、小车、砝码、、刻度尺、长木板 两个弹簧测力计 超重和失重演示器 所需主要仪器及器材 备注
人教版高中物理必修1第2章2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律
1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
• 课标解读
1.知道实验目的及实验中各器材的作用，能正 确选用器材进行实验操作； 2.巩固打点计时器的使用、纸带的处理和测量 瞬时速度的方法； 3.了解拟合的概念，掌握线性拟合的方法，并 根据图象分析小车运动速度随时间变化规律
• ●情景切入 • 在生活中， 列车开动、飞机着陆(如图)；
一、实验目的和探究原理
提出问题
1.小车在重物牵引下运动，如何确定小车的速度随时间变化的规 律？ 2.结合上一章所学请想一想，中学阶段在实验室中可通过怎样的工 具和方法测定和分析速度变化规律？
二、测小车的速度所需实验器材及实验步骤
1.实验器材
一端有滑轮的长木板、小车、钩码若干、带小钩的细绳、打点计 时器、交流电源、纸带、刻度尺、导线若干、坐标纸。
二、测小车的速度所需实验器材及实验步骤
3.数据处理
提出问题
（3）求出各点速度后，怎样分析和利用这些数据，找到小车速度的变化
规律？
解决方案 有了原始数据，确定运动规律的最好方法是作速度—时间图象，这样就把物体的运 动规律形象而直观地显现出来，这种方法就是图象法。作图象时要标明横纵坐标轴 代表的物理意义，选择合适的标度，以各点瞬时速度为纵轴，时间t为横轴，根据所 得数据描点：视察和思考点的散布规律。从点的散布看如果这些点大致在一条直线 上，就用直线拟合，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地散布在 直线两侧。
【例题2】在“探究小车速度随时间变化的规律”实 验中，如图所示为记录小车运动情况的一条纸带，图中A、 B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔 T＝0.1 s.
(1)计算D、C、B各点的瞬时速度，vD＝________m/s， vC＝________m/s，vB＝________m/s.
人教版高中物理必修1同步学习 第2章 匀变速直线运动的研究 1实验：探究小车速度随时间变化的规律77
第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律学习目标：1.明确实验思路,学会用列表法、图像法处理实验数据并分析运动特点.2.进一步掌握打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法．知识点一 实验思路1．进一步练习使用打点计时器．2．利用v －t 图像处理数据,并据此判断小车的运动性质． 3．能根据实验数据求加速度． 知识点二 实验数据测量 1．位置记录跟小车连在一起的纸带记录运动小车在不同时刻的位置． 2．瞬时速度的计算如果打出的纸带如图所示,各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的平均速度来代替：v n ＝x n ＋x n ＋12T.3．根据v －t 图像判断运动性质用描点法可作出小车运动的v －t 图像,根据图像的形状可判断小车的运动性质． 4．加速度的计算利用v －t 图线的斜率求出小车的加速度． 利用a ＝v t －v 0t 求加速度．知识点三 实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、学生电源、细绳、槽码、刻度尺、纸带．1．打点计时器打出的纸带只能记录时间．( )2．在v －t 图像中,可以根据图线倾角的正切值计算加速度．( )3．实验中,悬挂的槽码越多,实验数据越准确．( )4．实验中,小车释放前应靠近打点计时器．( )[答案] 1.× 2.× 3.× 4.√探究小车速度随时间变化的规律的实验中,是否需要平衡摩擦力？[答案]不需要平衡摩擦力,只要保证小车所受到的力为恒力,加速度恒定就可以完成实验．要点一实验思路1．把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上,并使定滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在木板上远离定滑轮的一端,连接好电路,如图所示．2．把细绳拴在小车上,使细绳跨过定滑轮,并在下面挂上合适的槽码,接通电源,待打点计时器打点稳定后再放开小车,让小车拉着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源．【典例1】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,某同学进行了以下实验操作步骤,试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号G、H、…)．A．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端,并接好电路B．拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源C．把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当的槽码D．取下纸带,再断开电源E．将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔F．从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析错误和遗漏：①_____________________________；②_____________________________；③_____________________________.正确的操作步骤为________________．[思路点拨] 熟练掌握实验操作的步骤及操作中的注意事项是能否完成本实验的关键．[解析]正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端,并连好电路,把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,另一端吊合适的槽码,把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面,使小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再放开小车,让小车运动,打完一条纸带,断开电源,取下纸带,换上新纸带,再重做两次．即顺序为AECBDGF.[答案]①B中应先接通电源,再放开纸带②D中应先断开电源,再取下纸带③G.换上新纸带,重复实验两次AECBDGF(1)实验前,应让小车停在靠近打点计时器的位置,这样可以最大限度地利用纸带的有限长度.(2)实验操作时,必须先接通电源,再释放小车.(3)要避免小车和滑轮相碰,在小车与滑轮相碰前要及时用手按住小车.(4)打完一条纸带后要立即关闭电源,避免计时器线圈过热而损坏.(5)电磁打点计时器使用的电源是低压交流电源,电火花打点计时器使用的电源是220 V的交流电源.(6)在测量长度时,用刻度尺对齐起始计数点,依次读出各计数点到起始点的长度值,不能分段测量.)1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法中正确的是( )A．长木板一定要水平摆放B．使用刻度尺测量长度时,不必估读C．使用刻度尺测量长度时,要估读到最小刻度的下一位D．作v－t图像时,所描线必须经过每一个点[解析]实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当一端高一端低,也是可以的,A错误；使用刻度尺测长度时,需要估读,B错误、C正确；作v－t图像时,若各点与直线拟合,则作直线并使直线经过尽量多的点,D错误．[答案] C2．在“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz),得到如图所示的纸带．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 ．从纸带上不可能求出计数点C 对应的速率 C ．从纸带上可以求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s[解析] 在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A 错误；根据C 点为B 与D 的中间时刻点则有v C ＝s BD2T ,B 错误；同理,C 正确；由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1 s,D 错误．[答案] C要点二物理量的测量、进行实验1．纸带的选取及测量在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点当作计时起点(0点)．为了便于测量,常常每5个计时点取1个计数点(两相邻计数点中间还有4个计时点)进行测量,两相邻计数点间的时间间隔T ＝0.1 s.2．采集数据如图所示,不能直接测量两个计数点间的距离,而是先一次性测出各个计数点到计时起点的距离x 1、x 2、x 3、x 4、…,然后再计算出相邻的两个计数点间的距离．Δx 1＝x 1,Δx 2＝x 2－x 1,Δx 3＝x 3－x 2,Δx 4＝x 4－x 3,Δx 5＝x 5－x 4.3．计算速度我们可以用平均速度代替各计数点的瞬时速度,即v 1＝Δx 1＋Δx 22Δt ,v 2＝Δx 2＋Δx 32Δt,…(Δt 为相邻两个计数点间的时间间隔),将各计数点对应的时刻和瞬时速度填入下表：位置编号0 1 2 3 4 5时间t/s速度v/(m·s－1)4.作v－t图像以速度v为纵轴、时间t为横轴建立平面直角坐标系,根据表中数据在坐标系中描点,观察点的分布规律,然后用一条平滑的曲线(包括直线)“拟合”这些点,作出描述小车运动的v－t图像．如图所示．【典例2】一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号．如图甲所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻．摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同．(1)小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度如表所示,将表中的数据补充完整.计数点序号 1 2 3 4 5 速度v n/(m·s－1) v1＝0 v2＝0.06 v3＝____ v4＝0.18 v5＝____(2)在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图像(保留描点痕迹)．(3)由v －t 图像可知小车运动的规律：速度随时间____________．[思路点拨] (1)横轴与纵轴都要注意选取合适的标度,使画出的图线基本占满整个坐标纸,以便于观察；(2)作图像时,应保证大多数点落在同一条直线上,不落在同一直线上的点要均匀分布在直线的两侧．[解析] (1)因为x 1＋x 2＝0.06 m,且v 2＝0.062T m/s ＝0.06 m/s,所以T ＝0.5 s因为x 2＋x 3＝0.12 m,则v 3＝x 2＋x 32T ＝0.122×0.5 m/s ＝0.12 m/s 因为x 4＋x 5＝0.24 m,则v 5＝x 4＋x 52T ＝0.242×0.5m/s ＝0.24 m/s (2)其v －t 图像如图所示．(3)小车运动的v －t 图像是一条斜向上的直线,表示小车的速度随时间均匀增加． [答案] (1)0.12 0.24 (2)图见解析 (3)均匀增加(1)作图时建立的坐标轴的单位长度的选取要合适,尽量使图线分布在坐标平面的中央区域. (2)应让曲线连接尽可能多的点,不能连接的点应均匀分布在图线两侧,以减小偶然误差.(3)v －t 图像的斜率表示小车的加速度,即,但不能采用求正切值的方法求加速度.3．用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器,研究小车做匀加速直线运动的规律,某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每五个打印点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s 1＝30.0 mm,3、4两计数点间的距离s 4＝48.0 mm,则小车在0与1两计数点间的平均速度为________m/s,小车的加速度为________m/s 2.[解析] 根据平均速度的定义式,可得小车在0与1两计数点间的平均速度v 01＝0.0300.1m/s ＝0.30 m/s 小车在3与4两计数点间的平均速度v 34＝0.0480.1 m/s ＝0.48 m/s故小车的加速度a ＝Δv Δt ＝v 34－v 013T ＝0.48－0.303×0.1 m/s 2＝0.6 m/s 2.[答案] 0.30 0.64．打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,记录小车做变速运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点没有画出．纸带旁并排放着带有最小刻度为1毫米的刻度尺,0刻度线跟计数点0对齐．(1)分别计算小车在打计数点2、计数点4时的瞬时速度大小；(2)求小车在打计数点2和计数点4这段时间间隔内的平均加速度大小．[解析] (1)计数点1、3、5到0点的距离可以通过刻度尺直接读出,读数时注意估读到毫米位的下一位,依次为x 1＝1.20 cm 、x 3＝5.40 cm 、x 5＝12.00 cm.小车在打计数点2时的瞬时速度大小等于其在计数点1、3之间的平均速度大小,即v 2＝x 3－x 12T ＝0.21m/s ；同理,v 4＝x 5－x 32T＝0.33 m/s.(2)平均加速度大小a ＝v 4－v 22T ＝0.33－0.212×0.1 m/s 2＝0.60 m/s 2.[答案] (1)0.21 m/s 0.33 m/s (2)0.60 m/s 2要点三实验误差分析误差的来源 误差的说明使用的电源频率不稳定,导致计时误差 这是系统误差．电源频率增加时,计算用的时间0.02 s 比真实时间大,计算出的速度偏小；电源频率减小时,计算用的时间0.02 s 比真实时间小,计算出的速度偏大纸带上计数点间距离的测量存在误差 这是偶然误差．多次测量取平均值是减小偶然误差的有效手段 木板各处的粗糙程度不同,摩擦不均匀 这是系统误差．应选择平整的长木板,或提前在长木板上均匀刷上油漆作v －t 图像时存在误差这是偶然误差．画v －t 图像时选择合适标度,作图时认真、准确可以减小误差【典例3】 (多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,对于减小实验误差来说,下列方法有益的是( )A ．把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取计数点B ．使小车运动的加速度尽量小些C ．舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D ．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验[思路点拨] 明确本实验的误差来源及减小误差的方法是解决本题的关键．[解析] 选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大,在用直尺测量这些点间的间隔时,在一次测量绝对误差基本相同的情况下,相对误差较小,因此A 选项正确；在此实验中,如果小车运动的加速度过小,打出的点很密,长度测量的相对误差较大,测量准确度会降低,因此使小车的加速度略大一些较好,如果每五个点取一个计数点,那么以能在纸带上50 cm长度内清楚地取出七八个计数点为宜,B错误；C 项保证了选点的正确；D项是物体做匀变速直线运动的前提．故A、C、D正确．[答案]ACD参与本实验计算的量有位移x和时间T,因此误差主要来源于x.(1)我们应选择点迹小而清晰的纸带,且要用分度值为1 mm的刻度尺测量并估读到0.1 mm.(2)读数时眼睛要正对点和刻度尺,以尽量减小误差.(3)小车速度应适当大些,这样可以减小测量长度的误差.(4)适当选几个(如五个)计时点的时间间隔作为时间单位,可减小测量时间间隔的误差,测量两计数点间的距离时,要一次完成测量,不能分段测量.5．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是( )A．当某两个计数点间的距离较大时,可以用短尺把它分段来测量B．当某两个计数点间的距离较小时,可以用短尺一次把它测完C．测量每两个相邻计数点间的距离,应该用毫米刻度尺的零刻线对准起点,读出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到每两个相邻计数点间距离的数值D．分别测出每两个计数点间的距离,这样便于记录[解析]为了减小测量误差,测量两个相邻计数点间的距离时,应该用毫米刻度尺量出各点到第一个点的距离,再逐一相减,得到每两个相邻计数点间的距离,故只有C项正确．[答案] C6．在实验中,利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,以时间t为横轴建立直角坐标系．某次实验中某同学描出的点如图所示．在直角坐标系上一共描出了10个点．下列思考有道理的是( )①这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的v－t图像不可能为一条直线,而应为一条光滑的曲线②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上,但它们都在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线太远③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),有6个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的( )A．①③B．②④ C．①②D．③④[解析]考虑有误差,才不可能在一直线上,而偏离直线太远,则不属于误差,而是错误．而若理想化,则这些点应在一直线上,①③错误；②④正确；故选B.[答案] B课后作业(五)[要点对点练]要点一：实验思路及进行实验1．某同学用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验．他按图所示安装好了实验器材,接好了导线,准备打开电源开关进行实验．他所组装器材中,有三处错误,请你指出：(1)_____________________________；(2)_____________________________；(3)_____________________________．[答案](1)电压不应选2 V挡位,应选4～6 V挡位(2)不应接直流输出,应接交流输出(3)小车不应靠在滑轮处,应靠近打点计时器处2．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,从下列所给器材中选出本实验所必须的器材有________；为能按实验要求达到实验目的,还缺少的器材有________(写出一种即可)．①电磁打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦槽码⑧停表⑨一端带有滑轮的长木板[解析]在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,所需的实验步骤：(1)木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路；(2)穿纸带,挂槽码；(3)先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源．由实验步骤可以看出需要的仪器有①④⑤⑥⑦⑨.为了得到小车的运动规律,还需要用刻度尺来测量计数点之间的距离,用来计算速度和加速度；电磁打点计时器工作时需要低压交流电源．[答案]①④⑤⑥⑦⑨低压交流电源(或刻度尺)要点二：数据记录及处理3．在用打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律的实验中,获得的一段纸带如图所示,A、B、C、D为相邻的四个计数点,已知AB＝1.80 cm,BC＝2.00 cm,CD＝2.20 cm,相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s．关于该实验,下列说法正确的是( )A．相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s是用停表测出的B．实验时应先释放小车再接通电源C．打点计时器打C点时,小车的速度为0.42 m/sD ．小车运动的加速度是0.2 m/s 2[解析] 相邻两计数点间的时间间隔T ＝0.1 s,并不是停表测量出的,而是按打点先后顺序每5个点取1个计数点得到的,A 错误；实验时应先接通电源,再释放小车,B 错误；打点计时器打C 点时小车的速度等于B 、D 两点间的平均速度,则v C ＝x BD 2T ＝(2.00＋2.20)×10－22×0.1 m/s ＝0.21 m/s,C 错误；同理v B ＝x AC2T ＝(1.80＋2.00)×10－22×0.1 m/s ＝0.19 m/s,故a ＝v C －v B T＝0.2 m/s 2,D 正确．[答案] D4．研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出．(1)部分实验步骤如下：A ．测量完毕,关闭电源,取出纸带；B ．接通电源,等打点计时器工作稳定后放开小车；C ．将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连；D ．把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔． 上述实验步骤的正确顺序是________(用字母填写)． (2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T ＝________s.(3)计数点5对应的瞬时速度大小的计算式为v 5＝____________________. [解析] (1)实验步骤的正确顺序是DCBA.(2)相邻两计数点之间有4个点未画出,故T ＝0.02×5 s ＝0.1 s. (3)用一小段时间内的平均速度替代瞬时速度,即v 5＝s 4＋s 52T .[答案] (1)DCBA (2)0.1 (3)s 4＋s 52T要点三：实验误差分析5．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法不正确的是( ) A ．纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点 B ．使用刻度尺测量长度时,要进行估读 C ．作v －t 图像时,所描曲线必须经过每一个点 D ．在处理数据时,常用公式法和图像法[解析] 实验中可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点,但每隔四个点取一个计数点的时间间隔为0.1 s,计算时更方便,A 正确；使用刻度尺测长度时,要进行估读,B 正确；作v －t 图像时,应使尽量多的点落在线上,但离线较远的点要舍弃,C 错误；数据处理常选择公式法和图像法,D 正确．C 符合题意．[答案] C6．(多选)在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列关于作v －t 图像的说法正确的是( )A ．只要确定了v －t 图像中的两点,就可以得到小车运动的v －t 图像,因此,实验只需要测出两组数据B ．作v －t 图像时,所取的点越多,图像就越准确C ．作出的v －t 图线应该通过所有的点,图线曲折也可以D ．对于偏离直线较远的点,说明误差太大,应舍去[解析] 作v －t 图像时,选取的点越多,作出的图像就越准确；误差较大的点应舍去,B 、D 正确． [答案] BD[综合提升练]7．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中, (1)下列说法正确的是________． A ．先释放纸带,再接通电源 B ．先接通电源,后释放纸带 C ．先接通电源或先释放纸带都可以D ．纸带上打点越密集,说明纸带运动速度越大(2)使用电磁打点计时器,应选用________(选填“直流”或“交流”)电源,若频率为50 Hz,则每隔________s 打一个点．(3)某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、4,量得x 1＝30.0 mm,x 2＝36.0 mm,x 3＝42.0 mm,x 4＝48.0 mm,则打1和4点之间的平均速度为________m/s,打2这个点时的瞬时速度为________m/s.[解析] (1)实验时应先接通电源,再释放纸带,故A 、C 错误,B 正确；纸带上打点越密集,说明纸带运动速度越小,故D 错误．(2)打点计时器使用交流电源,频率为50 Hz,每隔0.02 s 打一个点．(3)1和4点之间的平均速度为v ＝x 2＋x 3＋x 43T ＝(36.0＋42.0＋48.0)×10－30.3 m/s ＝0.42 m/s,计数点2的瞬时速度为v 2＝x 2＋x 32T＝ (36.0＋42.0)×10－30.2m/s ＝0.39 m/s.[答案] (1)B (2)交流 0.02 (3)0.42 0.398．如图甲所示,用打点计时器记录小车的运动情况．小车开始在水平玻璃板上运动,后来在薄布面上做减速运动．所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位：cm)如图乙所示,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02 s.(1)计算计时器打出点2、3时小车的速度大小,填入表中．计数点序号 1 2 3 4 5 速度 v n /(m ·s －1)v 1＝0.75v 2＝____v 3＝____v 4＝0.45v 5＝0.35(2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的v －t 图像． (3)求出小车在玻璃板上的运动速度大小．[解析] (1)根据题图乙可得v 2＝1.4＋1.20.04 cm/s ＝65 cm/s ＝0.65 m/s,v 3＝1.2＋1.00.04 cm/s ＝55 cm/s＝0.55 m/s.(2)以速度为纵坐标,以时间为横坐标建立直角坐标系．用描点法作出小车在薄布上做减速运动的v －t 图像．将图线延长,使其与纵轴相交,如图所示．(3)由图像可知,小车做减速运动的初速度为0.85 m/s,即小车在玻璃板上的运动速度大小． [答案] (1)0.65 0.55 (2)图见解析 (3)0.85 m/s9．某实验小组采用如图甲所示的实验装置探究小车做匀变速直线运动的规律,打点计时器工作频率为50 Hz.图乙是实验中得到的一条较理想的纸带,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.通过计算已经得出了打下A 、B 、C 、D 四个点时小车的瞬时速度,以A 点为计时起点,通过描点连线得到了如图丙所示的图像．试分析下列问题：(1)打点计时器打E 点时小车的瞬时速度v E ＝________m/s.(保留三位有效数字) (2)小车运动的加速度为a ＝________m/s 2.(保留两位有效数字) (3)打点计时器打下A 点时的速度为v A ＝________m/s.[解析] (1)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 E ＝x DE ＋x EF2T＝(5.99＋6.80)×10－22×0.10m/s ＝0.640 m/s.(2)在v －t 图像中,图线的斜率表示加速度,则a ＝0.560－0.4000.3－0.1 m/s 2＝0.80 m/s 2.(3)由加速度的定义可知a ＝v E －v A4T,解得v A ＝0.640 m/s －0.80×0.4 m/s ＝0.320 m/s. [答案] (1)0.640 (2)0.80 (3)0.32010．为了测定气垫导轨上滑块的加速度大小,在滑块上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.30 s,通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.10 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为Δt ＝3.0 s,则滑块的加速度为多大？[解析] 遮光板通过第一个光电门的速度v 1＝L Δt 1＝0.030.30 m/s ＝0.10 m/s,遮光板通过第二个光电门的速度v 2＝L Δt 2＝0.030.10 m/s ＝0.30 m/s,故滑块的加速度a ＝v 2－v 1Δt ＝0.30－0.103.0m/s2＝0.067 m/s 2.[答案] 0.067 m/s2。