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压轴题12力学实验
1.本专题是高考力学实验的典型题型,高考中经常在实验题中命题,选择题中偶尔也有考到,2024年高考对于力学实验考查是必考点。
2.通过本专题的复习,不仅利于加强学生对力学实验综合实践能力,也有利于培养学生的物理核心素养。
3.用到的相关知识有:打点计时器的练习和使用,长度、质量、时间等物理量的测量,利用测到的物理量解决问题。近几年的高考命题中一直都是以压轴题的形式存在。
考向一:验证类实验
验证力的平行四边形定则
实验
装置图
实验操作
数据处理
探究两个互成角度的力的合成规律
1.正确使用弹簧测力计
2.同一次实验中,橡皮条结点的位置一定要相同
3.细绳套应适当长一些,互成角度地拉橡皮条时,夹角大小应适当
1.按力的图示作平行四边形
2.求合力大小
验证机械能守恒定律
实验
装置图
实验操作
数据处理
验证机械能守恒定律
1.竖直安装打点计时器,以减小摩擦阻力
2.选用质量大、体积小、密度大的材料
3.选取第1、2两点间距离接近2mm的纸带,用mgh=eq\f(1,2)mv2进行验证
1.应用vn=eq\f(hn+1-hn-1,2T)计算某时刻的瞬时速度
2.判断mghAB与eq\f(1,2)mvB2-eq\f(1,2)mvA2是否在误差允许的范围内相等
3.作出eq\f(1,2)v2-h图像,求g的大小
验证动量守恒定律
实验
装置图
实验操作
数据处理
验证动量守恒定律
1.开始前调节导轨水平
2.用天平测出两滑块的质量
3.用光电门测量碰前和碰后的速度
1.滑块速度的测量:v=eq\f(Δx,Δt)
2.验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
考向二:测量类实验
用单摆测重力及速度
用单摆测量重力加速度的大小
1.保证悬点固定
2.单摆必须在同一平面内振动,且摆角小于5°
3.摆长l=悬线长l′+小球的半径r
4.用T=eq\f(t,n)计算单摆的周期
1.利用公式g=eq\f(4π2l,T2)求重力加速度
2.可作出l-T2的图像,利用斜率求重力加速度
考向三:探究类实验
探究加速度与力、质量之间的关系
实验
装置图
实验操作
数据处理
探究加速度与物体受力、物体质量的关系
1.补偿阻力,垫高长木板一端使小车能匀速下滑
2.在补偿阻力时,不要把悬挂槽码的细绳系在小车上,实验过程中不用重复补偿阻力
3.实验必须保证的条件:小车质量m?槽码质量m′
4.释放前小车要靠近打点计时器,应先接通电源,后释放小车
1.利用逐差法或v-t图像法求a
2.作出a-F图像和a-eq\f(1,m)图像,确定a与F、m的关系
2.探究弹簧弹力与形变量的关系
实验
装置图
实验操作
数据处理
探究弹簧弹力与形变量的关系
1.应在弹簧自然下垂时,测量弹簧原长l0
2.水平放置时测原长,根据实验数据画出的图线不过原点的原因是弹簧自身有重力
1.作出弹力F随弹簧伸长量x变化的图线,斜率表示弹簧的劲度系数
2.超过弹簧的弹性限度,图线会发生弯曲
3.探究平抛运动的规律
实验
装置图
实验操作
数据处理
探究平抛运动的特点
1.保证斜槽末端水平
2.每次让小球从倾斜轨道的同一位置由静止释放
3.坐标原点应是小球出槽口时球心在纸板上的投影点
1.用代入法或图像法判断运动轨迹是不是抛物线
2.由公式x=v0t和y=eq\f(1,2)gt2,求初速度v0=xeq\r(\f(g,2y))
01验证类实验
1.甲、乙、丙三个实验小组进行验证力的平行四边形定则的实验,甲实验小组用如图1所示装置进行实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力F的示意图如图2所示,SKIPIF10为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误,则图2中的F与SKIPIF10两力中,方向一定沿AO方向的是。
(2)关于实验操作,下列步骤中必要的是。
A.实验前要用力拉弹簧测力计挂钩,检查指针能否达到最大量程处
B.实验前要将两只弹簧测力计竖直互钩对拉,检查两弹簧测力计读数是否相同
C.两分力的夹角应取90°较好,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则
D.拉力方向应与木板平面平行,且两个分力的值要适当大些
(3)若实验中,两个分力的夹角为SKIPIF10,合力为F,F与SKIPIF10的关系图像如图3所示。已知这两分力大小不变,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是。
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