高中物理力学实验专题汇总.docx

实验一 研究匀变速直线运动 考纲解读 考纲解读 1.练习正确使用打点计时器 .2.会计算纸带上各点的瞬时速度 .3. 会利用纸带计算加 速度 .4.会用图象法探究小车速度与时间的关系，并能根据图象求加速度． 基本实验要求 实验器材 电火花计时器 (或电磁打点计时器 )、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片． 实验步骤 按照实验原理图所示实验装置， 把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端， 接好电源； 把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面； 把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车； 小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； 换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析． 注意事项 平行：纸带、细绳要和长木板平行． 两先两后：实验中应先接通电源， 后让小车运动；实验完毕应先断开电源， 后取纸带． 防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动， 防止钩码落地和小车与滑轮相撞． 减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出 6～7个计数点为宜． 规律方法总结 数据处理 目的 通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度，确定物体的运动性质等． 处理的方法 ①分析物体的运动性质 ——测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质． ②利用逐差法求解平均加速度 a1＝3T2， a1＝ 3T2 ，a2 ＝ 3T2 ，a3 ＝ 3T2 ③利用平均速度求瞬时速度： vn＝ ? a＝ xn＋ xn＋ 1 2T 3 dn＋ 1－ dn－ 1 ＝ 2T ④利用速度 — 时间图象求加速度 作出速度 — 时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度； 剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度． 依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 x1、x2、x3?? xn 是相邻两计数点间的距离． (2) Δx 是两个连续相等的时间里的位移差： Δx1＝ x2－x1， Δx2＝x3－x 2?. (3) T 是相邻两计数点间的时间间隔： 点间计时点的间隔数 )． T＝ 0.02n(打点计时器的频率为 50 Hz ，n 为两计数 (4) Δx＝ aT 2 ，因为 T 是恒量，做匀变速直线运动的小车的加速度 a 也为恒量，所以 Δx 必 然是个恒量．这表明：只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔 内的位移之差就一定相等 . 考点一 对实验操作步骤的考查 例 1 在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的 x5－x2 x6－x3 a1＋a2＋a3 步骤有． A ．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源B ．将打点计时器固定在平板上，并接好电源 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码 D ． 取 下 纸 带 ， 然 后 断 开 电 源E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善并填写在横线上 (遗漏的步骤可编上序号 G、H??)；实验步骤的合理顺序为：. 例2 (2012·山东理综·21(1))某同学利用如图 1 所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面 上(尚未到达滑轮处 )．从纸带上便于测量的点开始，每 5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图 2所示．打点计时器电源的频率为 50Hz. 图 1 图 2 ①通过分析纸带数据， 可判断物块在两相邻计数点 和之间某时刻开始减速． ②计数点 5对应的速度大小为 m/s，计数点6对应的速度大小为 m/s.(保留三位有效数字 ) ③物块减速运动过程中加速度的大小为 a＝m/s2. 运动性质的判断：看相邻计数点间的距离特点． 瞬时速度求解：采用平均速度法求某一点的瞬时速度． 加速度的求解： (1)v－t图象法；(2)推论法：Δx＝aT2；(3)逐差法． 例3 某校研究性学习小组的同学用如图 3甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末 端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每 0.2s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准 )；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端， 把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸 上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得 到的一条纸带，用刻度尺量出