通用版2024高考物理二轮复习专题六实验第12课时力学实验教案.docxVIP

PAGE

PAGE22

力学试验

考情分析与备考建议

1．五年考情分析

分课时

考点

试卷及题号

第12课时力学试验

考点1纸带类试验

16年Ⅰ卷T22、17年Ⅰ卷T22、17年Ⅱ卷T22、19年Ⅰ卷T22

考点2弹簧、橡皮条类试验

17年Ⅲ卷T22、18年Ⅰ卷T22

考点3验证动量守恒定律

考点4力学创新拓展试验

15年Ⅰ卷T22、15年Ⅱ卷T22、16年Ⅱ卷T22、16年Ⅲ卷T23、18年Ⅱ卷T23、18年Ⅲ卷T22、19年Ⅱ卷T22、19年Ⅲ卷T22

第13课时电学试验

考点1基本仪器的运用与读数

17年Ⅲ卷T23

考点2以测电阻为核心的试验

15年Ⅱ卷T23、16年Ⅱ卷T23、17年Ⅰ卷T23、17年Ⅱ卷T23、18年Ⅲ卷T23

考点3以测电动势为核心的试验

考点4电学创新拓展试验

15年Ⅰ卷T23、16年Ⅰ卷T23、16年Ⅲ卷T22、18年Ⅰ卷T23、18年Ⅱ卷T22、19年Ⅰ卷T23、19年Ⅱ卷T23、19年Ⅲ卷T23

2．复习备考建议

(1)试验命题不避热点、留意陈题翻新；重点试验频频考，其他试验“轮换”考.不局限于《考试大纲》中要求的试验，在已学过的试验(包括演示试验、课外小试验等)基础上变换情景.

(2)留意对试验原理、试验方法的考查，而非试验本身．新任务、新情景对原理分析、方法选择、数据处理、误差分析等实力要求较高．平均值法、逐差法、图象法、列表法、公式法等数据处理方法反复考查，尤其是图象法，作图与图象分析是热点与亮点．

(3)电学试验在试验中所占比重相对较大，难度也较力学试验高，也是大多数同学失分较多的地方．无论是源于教材的试验还是创新的试验，其试验原理都基于闭合电路欧姆定律、串并联电路(部分电路欧姆定律)等基本规律，所以电路分析才是试验基础．电表读数、实物图连接作图、仪器选择、误差分析等基本功要娴熟．

第12课时力学试验

考点纸带类试验

新课标《考试大纲》规定的力学试验中有五个涉及打点计时器：探讨匀变速直线运动、探究加速度与力、质量的关系、探究做功和物体速度变更的关系、验证机械能守恒定律和验证动量守恒定律．这类试验的关键是要驾驭纸带的分析处理方法．

1．纸带的三大应用

(1)由纸带确定时间与位移

要区分打点计时器打出的点与人为选取的计数点之间的区分与联系，便于测量和计算．

(2)求解瞬时速度

利用做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．如图1所示，打n点时的瞬时速度vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T).

图1

(3)用“逐差法”求加速度

如图2所示，a＝eq\f(?x4＋x5＋x6?－?x1＋x2＋x3?,9T2).

图2

2．光电门的两大应用

有些试验用光电门代替打点计时器来完成瞬时速度和加速度的测量，详细做法如下：

①求瞬时速度：把遮光条(宽度为d)通过光电门的时间Δt内的平均速度看作遮光条经过光电门的瞬时速度，即v＝eq\f(d,Δt).

②求加速度：若两个光电门之间的距离为L，则利用速度与位移的关系可求加速度，即a＝eq\f(v\o\al(22)－v\o\al(12),2L).

例1(2024·贵州贵阳市一模)如图3所示，为探究“质量肯定时，物体的加速度与所受合外力的关系”的试验装置．

图3

图4图5

某同学的试验步骤如下：

①用天平测量并记录滑块和拉力传感器的总质量M；

②调整长木板和滑轮，使长木板水平，细线与长木板平行；

③在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放滑块，记录拉力传感器的读数F，依据相对应的纸带，求出滑块的加速度a；

④多次变更托盘中砝码的质量，重复步骤③.

请按要求回答下列问题：

(1)图4是该同学试验得到的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器用的是频率为50Hz的沟通电，依据纸带求出滑块的加速度大小为________m/s2(结果保留三位有效数字)．

(2)该同学由试验得到的数据，画出如图5所示的F－a图线，图线不通过原点的缘由是________；

(3)该试验还可测量滑块与长木板之间的动摩擦因数，其值可用M、F0、g表示为μ＝________(其中M为滑块和拉力传感器的总质量，F0为图中的纵截距，g为重力加速度)，与真实值相比，测得的动摩擦因数________(选填“偏大”或“偏小”)．

答案(1)2.00(2)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

(3)eq\f(F0,Mg)偏大

解析(1)利用逐差法处理试验数据可得：

a＝eq\f(?x6＋x5＋x4?－?x1＋x2＋x3?,?3T?2)，

代入数据可得a≈2.00m/s2.

(2)由题图可知，当细线上有拉力时，滑块的加速度却为零，由此可知试验之前该同学未平衡摩擦力