【物理】2011届新课标高中总复习：专题13中学物理实验〔类型4、5〕.pptVIP

* * 专题十三 中学物理实验 其他实验问题 创新设计类实验问题 其他实验问题 【例4】 某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2…挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7. (1)下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是__________和__________. 测量记录表： 　 12.1 10.3 8.60 　 5.10 3.40 1.70 刻度数值/cm L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1 L0 代表符号 (2)实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据图13-4-1所示，将这两个测量值填入记录表中． 图13-4-1 (3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值： d1=L4-L0=6.90cm，d2=L5-L1=6.90cm，d3=L6-L2=7.00cm 请你给出第四个差值：d4=________=________cm. (4)根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量DL.DL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：DL=_________________ ____， 代入数据解得DL=____________________cm. (5)计算弹簧的劲度系数k=________N/m.(g取9.8m/s2) 【解析】 (1)刻度尺读数应做读一位，所以L5和L6两组有误． (2)根据有效位数，最后一位为估计数，两个读数分别是：6.85(6.84-6.86)cm；14.05(14.04-14.06)cm (3)L7-L3；7.20(7.18-7.22) (5)28 【评析】 此题考查了基本仪器(刻度尺)的使用，以及基本试验方法(逐差法)的应用．这是高中物理实验的基本能力的考查，值得注意． 【变式题1】 气垫导轨是常用的一种实验仪器，它能使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为无摩擦的．在实验室中我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和质量均为M的滑块A和B做探究动量守恒定律的实验，如图13-4-2所示，实验步骤如下： (1)在A上固定一质量为m的砝码，在A和B之间放入一个压缩状态的弹簧，用电动卡销置于气垫导轨上； (2)按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当滑块A、B分别碰撞C、D挡板时计时结束，计时装置自动记下A、B分别到达C、D的运动时间t1、t2.重复几次实验．问： ①在调整气垫导轨时应注意_____________________　 ②还应测量的数据有___________________________ _________________________________________　 调整装置使气垫导轨水平　 A左端到C板的距离L1，B右端到D板的距离L2 【解析】 本题以气垫导轨来考查动量守恒定律，必须掌握动量守恒的条件与规律，系统合外力为零，公式为m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，由于气垫导轨阻力很小，近似看成匀速直线运动，以v= 求解速度的大小． 【变式题2】 一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的(光线不能通过表面)．现要测定此玻璃的折射率．给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器． 实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直．在纸上画出直线aa′和bb′，aa′表示镀银的玻璃表面，bb′表示另一表面，如图所示．然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如图13-4-3所示)．用P1、P2的连线表示入射光线． (1)为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4？ 在bb′一侧观察P1、P2(经bb′折射，aa′反射，再经bb′折射后)的像，在适当的位置插上P3，使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让P3挡住P1、P2的像；再插上P4，让它挡住P2(或P1)的像和P3　. 图13-4-3 试在题图中标出P3、P4的位置．　P3、P4的位置如图(a)　 (2)然后，移去玻璃砖与大头针．试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角q1与折射角q2.简要写出作图步骤． (3)写出θ1、θ2表示的折射率公式为n=