北京四中高中物理实验(一) (2).doc

北 京 四 中 编　 稿：王运淼　　 审　 稿：陈素玉　　　责　 编：郭金娟高中物理实验（一）力学实验 本周主要内容：　　1、互成角度的两个共点力的合成　　2、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器）　　3、验证牛顿第二定律　　4、研究平抛物体的运动　　5、验证机械能守恒定律　　6、碰撞中的动量守恒　　7、用单摆测定重力加速度　　本周内容讲解：　　1、互成角度的两个共点力的合成　　[实验目的]　　验证力的合成的平行四边形定则。　　[实验原理]　　此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。　　[实验器材]　　木板一块，白纸，图钉若干，橡皮条一段，细绳套，弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器等。　　[实验步骤] 　　1．用图钉把一张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板上的A点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。　　3．用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成一定角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O（如图所示）。　　4．用铅笔描下结点O的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板，根椐平行四边形定则用画图法求出合力F。　　5．只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧秤的读数和细绳的方向。按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F的图示。　　6．比较F与用平行四边形定则求得的合力F，在实验误差允许的范围内是否相等。　　7．改变两个分力F1和F2的大小和夹角。再重复实验两次，比较每次的F与F是否在实验误差允许的范围内相等。　　[注意事项]　　1．用弹簧秤测拉力时，应使拉力沿弹簧秤的轴线方向，橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。　　2．同一次实验中，橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。　　[例题]　　1．在本实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一位置O点，以下操作中错误的是　　A．同一次实验过程中，O点位置允许变动　　B．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度　　C．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条的结点拉到O点　　D．实验中，把橡皮条的结点拉到O点时，两弹簧之间的夹角应取90°不变，以便于算出合力的大小　　答案：ACD　　2．做本实验时，其中的三个实验步骤是：　　（1）在水平放置的木板上垫一张白张，把橡皮条的一端固定在板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两弹簧秤的读数F1和F2。　　（2）在纸上根据F1和F2的大小，应用平行四边形定则作图求出合力F。　　（3）只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时相同，记下此时弹簧秤的读数F和细绳的方向。　　以上三个步骤中均有错误或疏漏，指出错在哪里？　　在（1）中是________________。　　在（2）中是________________。　　在（3）中是________________。　　答案：本实验中验证的是力的合成，是一个失量的运算法则，所以即要验证力大小又要验证力的方向。弹簧秤的读数是力的大小，细绳套的方向代表力的方向。　　（1）两绳拉力的方向；（2）“的大小”后面加“和方向”；（3）“相同”之后加“使橡皮条与绳的结点拉到O点”　　2、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器）　　[实验目的]　　1．练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。　　2．学习用打点计时器测定即时速度和加速度。　　[实验原理]　　1．打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50Hz），纸带上的点表示的是与纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。　　2．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若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的运动为匀变速直线运动。　　3．由纸带求物体运动加速度的方法：　　（1）用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-