2016年步步高版《考前三个月》高考物理（通用）二轮专题复习考前静悟篇：第二部分 第天力学实验.doc

第五天　力学实验 [知识回扣] 1． 研究匀变速直线运动实验中加速度的求解方法 (1)用“逐差法”求加速度 根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求得 a1＝、a2＝、a3＝，再算出a1、a2、a3的平均值即可得到物体运动的加速度． (2)用v－t图象法求加速度 先根据vn＝求出打第n点时纸带的瞬时速度，然后作出v－t图象，图线的斜率即为物体运动的加速度． 2． 探究弹力与弹簧伸长量的关系 (1)原理：弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等，这样弹力的大小可以通过测定外力而得出(可以用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力)，弹簧的伸长量可用直尺测出，多测几组数据，用列表或作图的方法探究出弹力与弹簧伸长量的定量关系． (2)注意事项 ①悬挂弹簧时应让它自然下垂，另外要记住测量弹簧的原长L0； ②每改变一次拉力的大小就需要做一次测量记录．为了探究弹力与弹簧伸长量的关系，要尽可能多测几组数据，以便在坐标纸上能描出更多的点； ③实验时拉力不要太大，以免弹簧被过分拉伸，超出它的弹性限度． ④在坐标纸上尝试描画一条平滑曲线时，要顺着各点的走向来描，描出的点不一定正好在曲线上，但要注意使描出的点均匀分布在曲线两侧． 3． 验证力的平行四边形定则 (1)原理：如图1所示，两只弹簧测力计a、b成角度拉橡皮条AB和一只弹簧测力计c拉橡皮条AB的效果相同，这个效果就是指橡皮条的形变量(大小和方向)相同(两次必须把橡皮条拉到同一位置)． 图1 (2)注意问题 ①在同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法：将两只弹簧测力计钩好对拉，若两只弹簧测力计在拉的过程中读数相同，则可选，否则不可选； ②在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下，应使拉力尽量大一些，以减少误差； ③画力的图示时，应选定恰当的标度，尽量使图画得大一些，同时严格按照力的图示要求和几何作图法作出合力； ④在同一次实验中，橡皮条拉长的结点O位置一定相同； ⑤本实验误差的主要来源除了弹簧测力计外，还可能来源于读数误差、作图误差，因此读数时眼睛一定要正视，按有效数字正确读数和记录，作图时须保证两力的对边一定要平行． 4． 探究加速度与力、质量的关系 (1)实验方法：控制变量法 先保持m不变，研究a与F的关系．再保持F不变，研究a与m的关系． (2)小车所受外力F的确定方法：用砂和砂桶的总重力代替小车受到的拉力． 实际上，由牛顿第二定律可知，砂桶在做加速运动，砂和砂桶的总重力大于小车受到的拉力，在砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M的情况下，两者近似相等． 5． 探究功和速度变化的关系 (1)原理：作用在物体上的力越大，在力的方向上发生的位移就越大，力对物体做的功就越多．而力越大产生的加速度也就越大，物体通过较大的位移后获得的速度也就越大．所以力对物体做的功与速度是正相关性关系，可能与速度的一次方、二次方、三次方等成正比． 如图2所示，小车在一条橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行．当我们用2条、3条、……同样的橡皮筋进行第2次、第3次、……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都保持一致，那么，第2次、第3次、……实验中橡皮筋对小车做的功就是第一次的2倍、3倍、……，如果把第一次实验时橡皮筋做的功记为W，以后各次做的功就是2W、3W、……. 图2 橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出，进行若干次测量，就得到若干次功和速度的数据． (2)按图组装好实验器材，由于小车在运动中会受到阻力，平衡阻力的方法是将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车能够缓慢匀速下滑． (3)在处理数据时，应先对测量数据进行估计，大致判断两个量可能的关系，然后以W为纵坐标，v2(或v、v3、)为横坐标作图． 6． 验证机械能守恒定律 (1)实验数据的处理方法 ①方法一　任取两点计算 a．任取两点A、B测出hAB，算出ghAB. b．算出v－v的值． c．在实验误差允许的条件下，若ghAB＝v－v，则验证了机械能守恒定律． ②方法二　图象法 从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，然后以v2为纵轴，h为横轴，根据实验数据绘出v2－h图线．若在误差允许的范围内图线是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律． (2)实验注意事项 ①实验中打点计时器的安装，重物与纸带限位孔必须在同一竖直线上，以减小摩擦阻力； ②实验时必须先接通电源，让打点计时器正常工作后才能释放开纸带； ③要多做几次实验，选点迹清晰且第一、二两点间距离接近2 mm的纸带进行测量； ④测量下落高度时，必须从起始点算起．为了减小测量值h的相对误差，选取的各个计数点要离起始点远些，但纸带也不宜过长，有效长度可在60 cm～80 c