2020年高考物理总复习实验教案与练习(全一册)新课标.docx

PAGE 13 PAGE 2020年高考物理 总复习实验教案与练习(全一册) 新课标 实验一研究匀变速直线运动 实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系 实验三验证力的平行四边形定则 实验四验证牛顿运动定律 实验五探究动能定理 实验六验证机械能守恒定律 实验七验证动量守恒定律 实验八测定金属的电阻率同时练习使用螺旋测微器 实验九描绘小电珠的伏安特性曲线 实验十测定电源的电动势和内阻 实验十一练习使用多用电表 实验十二传感器的简单使用 实验一　研究匀变速直线运动 [实验目的] 　用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律． [实验原理] 1．打点计时器 作用 计时仪器,每隔0.02 s打一次点 工作条件 电磁打点计时器：6 V以下交流电源 电火花计时器：220 V交流电源 纸带上点 的意义 ①反映和纸带相连的物体的运动情况 ②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的位移 2.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法 (1)沿直线运动的物体在连续时间间隔相等的不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4…若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝…则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(Δv1,Δt)＝eq \f(Δv2,Δt)＝… (2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1、x2、x3、x4…若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx＝aT2. 3．速度、加速度的求解方法 “平均速 度法”求 速度 即vn＝eq \f(xn＋xn＋1,2T),如图所示 “逐差法” 求加速度 即a1＝eq \f(x4－x1,3T2),a2＝eq \f(x5－x2,3T2),a3＝eq \f(x6－x3,3T2),然后取平均值,即eq \x\to(a)＝eq \f(a1＋a2＋a3,3),这样使所给数据全部得到利用,以提高准确度 “图象法” 求加速度 即由“平均速度法”求出多个点的速度,画出v－t图象,直线的斜率即表示加速度 [实验器材] 　电火花计时器(或电磁打点计时器),一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片． [实验步骤] 1．把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路． 2．把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面,调节滑轮的高度,使细绳与长木板平行．实验装置如图,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行． 3．把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次． 4．从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,确定好计数始点,并标明0、1、2、3、4…测量各计数点到0点的距离x,并记录填入表中. 位置编号 0 1 2 3 4 5 时间t/s 0 x/m 0 v/(m·s－1) 5.计算出相邻的计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3… 6．利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度,填入上面的表格中． 7．增减所挂钩码数,再做两次实验． [数据处理及实验结论] 1．由实验数据得出v－t图象 (1)根据表格中的v、t数据,在平面直角坐标系中仔细描点,如图所示． (2)作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v－t图象,它是一条倾斜的直线． 2．由实验得出的v－t图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律．有两条途径进行分析： (1)小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线,如图所示,当时间增加相同的值Δt,速度也会增加相同的值Δv,由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化． (2)既然小车的v－t图象是一条倾斜的直线,那么v随t变化的函数关系式为v＝kt＋b,所以小车的速度随时间均匀变化． [误差分析] 1．根据纸带测量的位移有误差． 2．电源频率不稳定,造成相邻两点的时间间隔不完全相等． 3．纸带运动时打点不稳定引起测量误差． 4．用作图法,作出的v－t图象并不是一条直线． 5．木板的粗糙程度并非完全相同,这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度． [注意事项] 平行 纸带、细绳要和长木板平行 靠近 释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的位置 一先一后 实验时应先接通电源,后释放小车；实验后先断开电源,后取下纸带 防止碰撞 在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地,