第37讲　物理实验（二）（学生版） 2025届高考物理一轮复习考点精讲精练（全国通用）.pdf

第37讲物理实验（二）

1、掌握并会利用实验的原理验证机械能守恒定律，并会做出必要的误差分析。

2、理解和掌握用单摆测量重力加速度的大小实验原理，并会做出必要的误差分析。

3、能够在原型实验基础上，通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。

实验5探究功与物体速度变化的关系

【实验原理】

探究功与速度变化的关系，可通过改变力对物体做的功，测出力对物体做不同的功时物体的速

度，为简化实验可将物体初速度设置为零，可用图所示的装置进行实验，通过增加橡皮筋的条数使

橡皮筋对小车做的功成倍增加，再通过打点计时器和纸带来测量每次实验后小车的末速度v.

【实验器材】

小车(前面带小钩)、100g～200g砝码、长木板(两侧适当的对称位置钉两个铁钉)，打点计时器

及纸带、学生电源及导线(使用电火花计时器则不用学生电源)、5～6条等长的橡皮筋、刻度尺．

【实验步骤】

1．按如图所示将实验仪器安装好，同时平衡摩擦力．

2．先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋对小车

做的功为W1，将这一组数据记入表格．

3．用2条橡皮筋做实验，实验中橡皮筋拉伸的长度与第一次相同，这时橡皮筋对小车做的功为

W2，测出小车获得的速度v2，将数据记入表格．

4．用3条、4条……橡皮筋做实验，用同样的方法测出功和速度，记入表格.

【数据处理】

先对测量数据进行估计，或者作个W－v草图，大致判断两个量可能是什么关系．如果认为可

能是W∝v2，对于每一个速度值算出它的二次方，然后以W为纵坐标、v2为横坐标

2

作图，如果这样作出来的图象是一条直线，说明两者关系真的就是W∝v.

【误差分析】

1．误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一，使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成

正比．

2．没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差．

3．利用打点的纸带计算小车的速度时，测量不准会带来误差．

[例题1]（2024•南充二模）某同学用图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系。

（1）完成本实验还需要下列哪些实验器材。

A.天平

B.秒表

C.刻度尺

D.交流电源

（2）图乙为实验得到的一条清晰的纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，SAD

＝cm。已知电源频率为50Hz，则打点计时器在打D点时纸带的速度v＝

m/s（保留两位有效数字）。

（3）某同学画出了小车动能变化与拉力对小车所做的功的ΔE—W关系图像（理论线ΔE＝W＝

kk

mgx），由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤，他得到的实验图线为图丙中实验线，若已知

小车与水平木板间的动摩檫因数为μ，小车与砂桶和砂的质量关系满足=，则实验线的斜率

为（用μ、k表示）。

[例题2]（2024•武侯区校级模拟）某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证动能定理”实验，滑

块、遮光条和力传感器的总质量为M。

（1）先用游标卡尺测得遮光条宽度，示数如图乙所示，则遮光条宽度d＝mm；

（2）开通气源，为了保证细线上的拉力等于滑块所受的合外力，除调节光滑定滑轮的高度使细

线与导轨平行外，还需要的操作是。

（3）调节好实验装置，甲同学保持光电门的位置不变，多次改变所挂钩码的质量进行实验，每

次遮光条