（金版教程）2016年高考物理二轮复习 专题五第12讲力学实验

（金版教程）2016年高考物理二轮复习 专题五第12讲力学实验内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 物理实验第 12 讲力学实验网络构建 高考概况考什么1基本力学测量仪器、仪表的使用；2应用打点计时器测物体的速度、加速度的方法；3各类力学实验的原理和步骤；4控制变量法、图象法、逐差法、倒数法等。 怎么考1以打点纸带的分析为载体，考查有关速度、加速度分析的实验，以填空题为主；2以教材实验为基础，结合光电门、频闪照相和现代科技生活，考查实验分析、设计能力；3以实验数据的处理和误差分析为载体，考查学生分析评估能力。 怎么办1强化基本仪器使用、读数方面的训练；2熟练掌握教材实验的原理、步骤；3领会控制变量法、逐差法等在实验操作和数据处理中的作用；4加强实验选取、实验情景与 2、实验原理之间的因果逻辑推理；5领会怎样减小实验误差的方法。 对 应 学 生 用 书 一、误差和有效数字1误差误差 产生原因 大小特点 减小方法系统误差实验仪器不精确实验原理不完善实验方法粗略总是偏大或偏小更新仪器，完善原理，改进方法偶然误差 测量、读数不准确 可大可小 )定义：带有一位不可靠数字的近似数字。 有效数字的最后一位是测量者估读出来的，是误差的来源。 (2)从数字左边第一个不为零的数字算起，如 三位有效数字。 二、力学实验1验证性实验：验证力的平行四边形定则，验证牛顿运动定律，验证机械能守恒定律。 高中物理资源下载平台世昌的博客 探究性实验：探究弹力与弹簧伸长的关系，探究动能定理。 3两种实验过 3、程的比较类型 探究性实验 验证性实验实验过程提出问题猜想与假设制定计划与设计实验方案进行实验与收集数据分析与论证评估交流与合作实验目的实验器材实验原理实验步骤数据分析实验结论一、长度的测量1毫米刻度尺的读数：精确到毫米，估读一位。 2游标卡尺的读数游标尺/米差精度/游标尺上第 9 尺上读的毫米数 9 尺上读的毫米数 量值固定刻度整毫米数半毫米数可动刻度读数(含估读) 、实验数据的处理方法1列表法：在记录和处理数据时，为了简单而明显地表示出有关物理量之间的关系，可将数据填写在适当的表格中，即为列表法。 2平均值法：把在同一状态下测定的同一个物理量的若干组数据相加求和，然后除以测量次数。 3作图法：用作 4、图法处理数据的优点是直观、简便，有取平均值的效果。 由图线的斜率、截距、包围的面积等可以研究物理量之间的关系。 对 应 学 生 用 书 高中物理资源下载平台世昌的博客 ，主要考查千分尺、游标卡尺等基本仪器的读数和使用。 答案题可知，游标卡尺是 20 分度，精度是 米，在甲图中可看到游标尺上第 0 刻线的左侧主尺刻度为 9.1 不是游标尺边缘左侧的 9 标尺上第 12 条刻线与主尺上某刻度对齐，所以某工件的长度 L91 12固定刻度上读出整毫米数为 6 毫米数为 0.5 动刻度与固定刻度中心线对齐的格数为 (最后一位是估读，不能省略 )，所以螺旋测微器的示数为： 6 .5 m 展 提 升游标卡尺和螺旋 5、测微器读数时应注意的问题(1)10 分度的游标卡尺，以 单位，小数点后只有 1 位。 20 分度和 50 分度的游标卡尺以 单位，小数点后有 2 位。 (2)游标卡尺在读数时先确定主尺的分度( 一般是 1 10 把数据读成以毫米为单位的。 先读主尺数据，再读游标尺数据，最后两数相加。 游标卡尺读数不估读。 (3)不要把游标尺的边缘当成零刻度，而把主尺的刻度读错。 (4)螺旋测微器读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出，由可动刻度的 0 刻度线位置判定；要准确到 读到 结果若用 单位，则小数点后必须保留三位数字。 类 题 演 练12015合肥质检(1)图甲是用游标卡尺测量某金属圆筒外径时的示数 6、，可读出该圆筒外径为_2)图乙是用螺旋测微器测量某金属棒直径时的示数，可读出该金属棒直径为_中物理资源下载平台世昌的博客 (1)2)对)解析(1)游标卡尺主尺读数为 24 0 分度游标卡尺的精确度为 标尺第 50 条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为 2) 螺旋测微器固定刻度部分读数为 2.5 动刻度部分最小分度值为 动刻度部分读数为 此金属棒的直径测量值为 . 在一次实验中，张华同学用螺旋测微器测某长方体工件的厚度如图所示，根据图示可判断其厚度为_学生用下列某种仪器测得该工件的宽度为 该同学所用的仪器可能是_。 (将正确答案的序号填在横线上)螺旋测微器 10 分度游标卡尺 20 分度游标卡 7、尺 50 分度游标卡尺答案解析螺旋测微器固定刻度部分读数为 1.5 动刻度部分最小分度值为 动刻度部分读数为 用某种仪器测出的工件的宽度为 于以毫米为单位，小数点后有两位有效数字，测量仪器不可能是螺旋测微器和10 分度的游标卡尺，又由于最后一位是 5，只有 20 分度的游标卡尺最后一位才是 0 或5，所以应是。 2 以打点计时器或光电门为计时工具的力学实验主要考查实验原理、应用纸带求时间、速度、加速度或与速度、加速度有关的问题。 高中物理资源下载平台世昌的博客 (1) )2.5 m/s 2(.7 m/s 2 均可)解析(1)要采用落体法做“验证机械能守恒定律”实验，需要下落的重物 A 和计时用的打 8、点计时器 B；要做“探究加速度与力、质量关系 ”实验，需要研究对象小车 D，拉动小车的钩码 E 及计时用的打点计时器 B。 (2)纸带的加速度大小为 (.5 m/带的加速度大小为( (10 26(m/s 2，因此纸带的加速度大，( (10 26.5 m/ 展 提 升涉及打点计时器的实验中纸带的应用新课标考试大纲规定的六个力学实验中有四个涉及打点计时器：研究匀变速直线运动、验证牛顿第二定律、探究做功和物体速度变化的关系和验证机械能守恒定律。 这类实验的关键是要掌握纸带的分析处理方法，对于纸带常见有以下三大应用：(1)由纸带确定时间高中物理资源下载平台世昌的博客 ，为便于测量和计算，一般每五个点取一个 9、计数点，这样时间间隔为 t s0.1 s。 (2)求解瞬时速度 利用做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。 如图所示，打 n 点时的速度 vn12T(3)用“逐差法”求加速度如图所示，有连续的偶数段数据：a( (3T)2连续的奇数段数据，去掉最短的 (2T)2不连续的两段数据，如图所示a m xn(n m n)T2 m )有些实验用光电门代替打点计时器来完成瞬时速度和加速度的测量，具体做法如下：求瞬时速度：把遮光条(宽度为 d)通过光电门的时间 t 内的平均速度看做物体经过光电门的瞬时速度，即 v。 加速度：若两个光电门之间的距离为 L，则利用速度与位移的关系可求加速度， 10、即 a。 演 练高中物理资源下载平台世昌的博客 振华同学用下图所示的实验装置验证牛顿第二定律。 (1)该实验装置中有两处错误，分别是：_ 和_。 (2)振华同学在老师的指导下改正了实验装置中的错误后，将细绳对小车的拉力当做小车及车上砝码受到的合外力，来验证“合外力一定时加速度与质量成反比”。 实验中，砝码盘及盘内砝码的总质量 m 最好应为_(填选项前的字母)。 A10 g B50 00 g D1 华同学在验证“合外力一定时加速度与质量成反比”的实验时，用电磁打点计时器打了一条理想的纸带，他按要求选取计数点后，在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段，但他清楚地知道甲、乙图属于同一纸带，则 11、丙、丁、戊图中属于上述纸带的是_。 由甲、乙图可求得小车的加速度大小为_m/s 2(小数点后保留两位数字)。 答案(1)滑轮太高(或细绳与长木板不平行 ) 打点计时器接到直流电源上 (或打点计时器应接交流电源)(2) A 戊 1)打点计时器需要使用低压交流电源，图中打点计时器连接了学生电源的直流输出端，为确保小车所受拉力不变，滑轮与小车间的细绳方向应与长木板平行。 (2)实验中为确保小车所受拉力近似等于砝码盘及砝码总重力，应使小车质量远大于砝码盘及砝码的总质量 m，故 m 应选择 A；由第一段位移 s1x 1x 0二段位移 s3x 3x 2 x可知，计数点 4 到计数点 5 之间的距离 右，故戊与甲、乙为同一纸带； 由 x可知，s3s 12，解得：am/s 2。 高中物理资源下载平台世昌的博客 2015南昌一模某实验小组用图甲实验装置探究合力做功与动能变化的关系。 铁架台竖直固定放置在水平桌面上，长木板一端放置在水平桌面边缘 P 处，另一位置放置在铁架台竖直铁杆上，使长木板倾斜放置，长木板 P 处放置一。