【大高考】(全国通用)2016届高考物理专题十二实验与探究素材.ppt

【典例15】 某同学利用如图所示装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示.向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能. 回答下列问题： (1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号). A.小球的质量m B.小球抛出点到落地点的水平距离s C.桌面到地面的高度h D.弹簧的压缩量Δx E.弹簧原长l0 (2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek＝ . (3)图b中的直线是实验测量得到的sΔx图线.从理论上可推出，如果h不变.M增加，s-Δx图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)：如果m不变，h增加，sΔx图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与Δx的 次方成正比. 【典例16】 我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣.他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系.要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的 和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是 .忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据 定律(定理)，可得到钢球被阻拦前的速率. 答案　高度(距水平木板的高度)　刻度尺　机械能守恒(动能) 万能纸带串联力学实验 力学实验中有多个实验都要用到打点计时器(如研究匀变速直线运动的规律、验证牛顿第二定律、验证机械能守恒定律等)，能否正确使用打点计时器并根据纸带进行正确的数据运算，是能否顺利完成这些实验的关键.利用纸带直接测量的时间和位移，可以计算研究对象的瞬时速度和加速度，若结合其他物理量的测量，还可以解决与上面这些量直接有关或间接有关的问题，例如计算动能、重力势能、动摩擦因数、力、功率、转速等，从而延伸出很多与纸带有关的力学实验. 1.利用纸带测量重力加速度 【典例1】 (2015·湖南五市十校联考)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度. (1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 (填字母代号)中的器材. A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺 C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺 (2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度.为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图象外，还可作 图象，其纵轴表示的是 ，横轴表示的是 . 2.利用纸带测动摩擦因数 【典例2】 (2015·河南实验中学期中)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮；木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列小点. (1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算出滑块的加速度a＝ (保留三位有效数字). (2)回答下列两个问题： ①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 (填入所选物理量前的字母)： A.木板的长度l B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t ②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 . (3)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝ (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比，测量的动摩擦因数 (填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据： . 3.利用纸带测小车的功率 【典例3】 (201