浅析物理力学实验.ppt

[解析]　由于该游标卡尺游标上的每小格与主尺上的2mm相差0.1mm，因此，当游标每向右移动0.1mm时，必有一游标上的刻度线与主尺上的某一刻度线对齐，只要找到游标尺上的第几条刻度线与主尺上的刻度线对齐，便知游标尺移动的距离，因此，它的功能与通常介绍的10分度的游标卡尺相同． [答案]　见解析 * 游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标尺上有20个小的等分刻度，用它来测量一工件的内径，如图所示，该工件的内径为________mm. * [解析]　游标卡尺是20分度的，游标尺的最小分度值为0.05mm，由图可知 L1＝2.3cm＝23mm L2＝17×0.05mm＝0.85mm 所以工件的内径为 L＝L1＋L2＝23mm＋0.85mm＝23.85mm [答案]　23.85 * [考例2]　在一些实验中需要较准确地测量物体转过的角度为此人们在这样的仪器上设计了一个可转动的圆盘，在圆盘的边缘标有刻度(称为主尺)，圆盘外侧有一个固定不动的圆弧游标尺，如图所示(图中画出了圆盘的一部分和游标尺)，圆盘上刻有对应的圆心角，游标尺上把与主尺的9°对应的圆心角等分为10格．试根据图中所示的情况读出此时游标尺上的零刻线与圆盘的零刻线之间所夹的角度为________________． * [解析]　因为游标尺上把与主尺上9°对应的圆心角等分为10格，所以，将精确度为0.1mm的游标卡尺的原理和读数方法迁移到这里，就可得到该游标尺的精确度为d′＝(1/10)°＝0.1°，主尺上的整数部分为19°，游标尺上的第7条刻度与主尺上的26条刻度线相重合，则其小数部分为7×0.1°＝0.7°，故总的读数为19°＋0.7°＝19.7°. [答案]　19.7° * 命题规律　根据打点的纸带判断物体运动性质及求某时刻的速度和加速度． [考例3]　某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下： * a．安装好实验器材． b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、2…6点所示． * c．测量1、2、3…6计数点到0计数点的距离，分别记作：s1、s2、s3、…、s6. d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动． e．分别计算出s1、s2、s3、…、s6与对应时间的比值 f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出－t图线．结合上述实验步骤，请你完成下列任务： (1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________和________(填选项代号)． * A．电压合适的50Hz交流电源　B．电压可调的直流电源　C．刻度尺　D．停表　E．天平　F．重锤 (2)将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻度线与0计数点对齐.0、1、2、5计数点所在位置如图丙所示，则s2＝________cm，s5＝________cm. * (3)该同学在图丁中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出 －t图线． * (4)根据 －t图线判断，在打0计数点时，小车的速度 v0＝_______m/s；它在斜面上运动的加速度a＝______m/s2. [解析]　本题主要考查本实验中的实验原理、实验器材以及利用纸带分析加速度和某一位置时的基本方法． (1)还需要的实验器材有电压合适的50Hz的交流电源和刻度尺，即选A、C. (2)2.98cm,13.23cm(注意刻度尺读数要加一位估读数)． * (3)如图所示． * 由(2)知，计数点2的＝ cm/s＝37.3cm/s，计数点5的 cm/s＝66.2cm/s，故得2、5计数点的坐标分别为(0.08,37.3)，(0.2,66.2)，坐标中点如图． (4)由s＝v0t＋ at2得＝ v0＋ at，故 －t图线与纵轴交点即为计数点0的速度，由图得v0＝0.18m/s；因 －t图线的斜率即为 a，则 a＝ m/s2，解得a＝4.8m/s2. [答案]　(1)A、C　(2)2.98(2.97～2.99)　13.23(13.21～13.24)　(3)如上图所示　(4)0.18(0.16～0.20) 4.8(4.50～5.10) * [总结评述]　求解时注意三点： (1)认清计时点与计数点，以便于确定打点周期； (2)明确s1、s2、…、sn表示的含义，是相邻两个点的间距还是某点到起点