专题9第1讲力学实验.ppt

③平衡摩擦力：在长木板不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至不挂砂桶的小车刚好在斜面上保持匀速运动为止． ④将砂桶通过细绳系在小车上，接通电源，放开小车，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码． ⑤改变砂和砂桶或小车中砝码的质量，更换纸带，重复④中操作． 【例5】某实验小组采用图9-1-11所示的装置探究“动能定理”．图9-1-11中小车中可放置砝码．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面．打点计时器工作频率为50Hz. 9-1-11 (2)图9-1-12是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表1中的相应位置． 9-1-12 表1　纸带的测量结果 测量点 s/cm v/(m·s-1) O 0.00 0.35 A 1.51 0.40 B 3.20 0.45 C D 7.15 0.54 E 9.41 0.60 (3)在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，______做正功，______做负功． (4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中Dv2=v2-v)．根据图线可获得的结论是_________.要验证“动能定理”还需测量的物理量是摩擦力和________ . 答案：(1)②先接通电源，再释放小车；断开电源，取出纸带 (2)5.08　0.50 (3)钩码的重力　木板对小车的摩擦力 (4)系统某计数点相对O点的速度的平方差跟各点到O点的距离成正比小车质量　 【评析】“探究动能定理”是《考试说明》中规定必考部分实验中两个带有“探究”标志的实验之一，而实验与探究又是新课标理念下对实验考查的特色内容之一，因此，同学们必须注意相关实验题目的训练，要在理解实验的基础上解决相关的问题． 实验装置如图所示．在自由落体运动中只有重力做功时，物体的重力势能和动能可以互相转化，但总的机械能守恒．利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度h及计算出瞬时速度v，从而验证物体在自由下落过程中重力势能的减少量DEp=mgh与物体动能的增加量DEk= mv2相等． 6．验证机械能守恒定律实验 【例6】在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量各计数点对应刻度尺上的读数如图所示，(O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点)． 根据纸带要求计算： (1)若重锤的质量为m，则重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能是______J； (2)重锤下落到打B点时增加的动能是______J； (3)从(1)、(2)数据可得出的结论是______； 产生误差的主要原因是________________． 【评析】本实验的误差来源主要是空气阻力和摩擦阻力对纸带和物体做功，使重力势能的减少量大于动能的增加量．为尽量减少误差，除了实验操作正确、仪器选取合理外，在计算重力势能减少量时，重力加速度g一定不要取10m/s2，没有特殊说明要取9.8m/s2. 用如图甲所示的装置，让小球m1从斜槽上某一位置滚下，与放在斜槽末端的静止的小球m2发生正碰，根据动量守恒定律应有： 7．验证动量守恒定律实验 由平抛运动知识可知，只要小球做平抛运动的高度相同，运动的时间就相同，若直接用飞行时间作时间单位，小球的水平速度在数值上就等于小球飞出的水平距离，只要能满足m1OP=m1OM+m2ON，就能验证动量守恒定律．上式中OP、OM和ON的意义如图乙所示． 【例7】(2011·北京卷)如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系． (1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题． A．小球开始释放高度 B．小球抛出点距地面 的高度 C．小球做平抛运动的射程 (2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复． 接下来要完成的必要步骤是__________．(填选项前的符号) A．用天