高三物理第一輪復(fù)習(xí)教案力學(xué)實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)2

2009屆高三第一輪復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)（2）長度的丈量（游標(biāo)卡尺和螺旋測微器）⑴游標(biāo)卡尺①10分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.9mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.1mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，而后用游標(biāo)讀出0.1毫米位的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，0.1毫米位就讀幾（不可以讀某）。其讀數(shù)正確到0.1mm。②20分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.95mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.05mm。讀數(shù)時(shí)先從主尺上讀出厘米數(shù)和毫米數(shù)，而后用游標(biāo)讀出毫米以下的數(shù)值：游標(biāo)的第幾條刻線跟主尺上某一條刻線對齊，毫米以下的讀數(shù)就是幾乘0.05毫米。其讀數(shù)正確到0.05mm。③50分度的游標(biāo)卡尺。游標(biāo)上相鄰兩個(gè)刻度間的距離為0.98mm，比主尺上相鄰兩個(gè)刻度間距離小0.02mm。這類卡尺的刻度是特別的，游標(biāo)上的刻度值，就是毫米以下的讀數(shù)。這類卡尺的讀數(shù)能夠正確到0.02mm。要注意：游標(biāo)卡尺都是依據(jù)刻線01234567891對齊來讀數(shù)的，所以都不再往下一01234567890位估讀。要知道主要結(jié)構(gòu)的名稱：主尺、游標(biāo)尺、外丈量爪、內(nèi)丈量爪、深度尺、緊固螺釘。⑵螺旋測微器固定刻度上的最小刻度為0.5mm（在中線的上側(cè)）；可動刻度每旋轉(zhuǎn)一圈行進(jìn)（或退后）0.5mm。在可動①②刻度的一周上均勻刻有50條刻線，所以相③④⑤⑥鄰兩條刻線間代表0.01mm。讀數(shù)時(shí)，從固⑦定刻度上讀取整、半毫米數(shù)，而后從可動刻度上讀取節(jié)余部分（因?yàn)槭?0分度，所以在最小刻度后一定再估讀一位），再把兩部分讀數(shù)相加，得丈量值。要知道主要結(jié)構(gòu)的名稱：以下的①-⑦挨次是：測砧、測微螺桿、固定刻度、可動刻度、旋鈕、微調(diào)旋鈕和尺架。例1.讀出以下游標(biāo)卡尺丈量的讀數(shù)。34cm678cm⑴⑵051001020012345cm⑶0123456789解：⑴2.98cm⑵6.170cm⑶1.050cm0例2.讀出以下螺旋測微器丈量的讀數(shù)。⑴5⑵01300A05105B1O解：⑴0.642mm⑵10.294mm2a2.互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成b⑴原理是兩只彈簧秤成角度拉橡皮條ABc和一只彈簧秤拉橡皮條AB的成效同樣，這個(gè)成效就是指橡皮條的形變量（大小和方向）同樣。⑵在畫力的圖示時(shí)，一定有箭頭、標(biāo)度、刻度。⑶實(shí)驗(yàn)常常有必定的有時(shí)偏差，只需用平行四邊形定章求得的協(xié)力F和一只彈簧秤的拉力F/的圖示大小和方向在偏差同意的范圍內(nèi)同樣就能夠了。例3.橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端栓上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小刻度為0.1N的彈簧測力計(jì)，沿著兩個(gè)不一樣的方向

01234(N)5124334(N)拉彈簧測力計(jì)。當(dāng)橡皮筋的活動端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩互相垂直，如下圖。這時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出。⑴由圖可讀得兩個(gè)互相垂直的拉力的大小分別為_____N和_____N。（只須讀到0.1N）⑵在右圖的方格紙中按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的協(xié)力。解：⑴2.5N和4.0N⑵注意平行四邊形中的實(shí)線、虛線的差別和箭頭、標(biāo)度、單位。測定勻變速直線運(yùn)動的加快度⑴紙帶辦理。從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器重復(fù)打下的多條紙帶中選點(diǎn)跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于丈量的地方取一個(gè)開始點(diǎn)O，然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、（或許說每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)），這樣做的利處是相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，便于計(jì)算。測出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離s1、s2、s3⑵利用s1、s2、s3能夠計(jì)算相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差s2-s1、s3-s2、s4-s3，假如它們在同意的偏差范圍內(nèi)相等，則能夠判斷被測物體的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動。⑶利用紙帶能夠求被測物體在任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的剎時(shí)速度v：如vcs2s32T⑷利用紙帶求被測物體的加快度a。詳細(xì)來說又有3v/(ms-1)種方法：①“逐差法”：從紙帶上獲得6個(gè)相鄰相等時(shí)間內(nèi)s4s5s6s1s2s3的位移，則a20T2T3T4T5T6Tt/s9T②利用隨意兩段相鄰記數(shù)點(diǎn)間的位移求a：如smsnanT2m③利用v-t圖象求a：求出A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的即時(shí)速度，畫出如右的v-t圖線，圖線的斜率就是加快度a。例4.某同學(xué)在做“測定勻變速直線運(yùn)動的加快度”實(shí)驗(yàn)時(shí)，從打下的若干紙帶中選出了如下圖的一條

（每兩點(diǎn)間還有

4個(gè)點(diǎn)沒有5.007.10

9.10

10.81

12.70

15.10單畫出來），圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)OA器的電源頻次為50Hz。

B

C

D

E

F由這些已知數(shù)據(jù)計(jì)算：①該勻變速直線運(yùn)動的加快度a=___________m/s2。②與紙帶上D點(diǎn)相對應(yīng)的剎時(shí)速度v=__________m/s。（答案均要求保存3位有效數(shù)字）4.碰撞中的動量守恒重垂線OO/2rMPN⑴每次入射小球都應(yīng)當(dāng)從斜槽軌道的同一地點(diǎn)開始自由下滑。⑵被碰小球的地點(diǎn)一定與入射小球等高，此中心與斜槽尾端的水平距離恰巧是小球半徑的

2倍。⑶因?yàn)?/p>

v1、v1

//、v2

均為水平方向，且兩球的豎直著落高度相等，所以它們飛翔時(shí)間相等，

若以該時(shí)間為時(shí)間單位，

那么小球的水平射程的數(shù)值就等于它們的水平速度。在右圖中分別用OP、OM和O/N表示。所以只需考證：m1OP=m1OM+m2(O/N-2r）即可。⑷一定以質(zhì)量較大的小球作為入射小球（保證碰撞后兩小球都向前運(yùn)動）。⑸小球落地址的均勻地點(diǎn)要用圓規(guī)來確立：用盡可能小的圓把全部落點(diǎn)都圈在里面，圓心就是落點(diǎn)的均勻地點(diǎn)。⑹所用的儀器有：天平、刻度尺、游標(biāo)卡尺（測小球直徑）、碰撞實(shí)驗(yàn)器、復(fù)寫紙、白紙、重錘、兩個(gè)直徑同樣質(zhì)量不一樣的小球、圓規(guī)。⑺若被碰小球放在斜槽尾端，而不用支柱，那么兩小球?qū)⒉辉偻瑫r(shí)落地，但兩個(gè)小球都將從斜槽尾端開始做平拋運(yùn)動，于是考證式就變成：m1OP=m1OM+m2ON，兩個(gè)小球的直徑也不需丈量了（但一定相等）。例5.在“碰撞中的動量守恒”實(shí)驗(yàn)中，儀器按要求安裝好后開始實(shí)驗(yàn)，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽尾端的水平部分，在百紙上記錄下重錘地點(diǎn)和各小球落點(diǎn)的均勻地點(diǎn)挨次為O、A、B、C，設(shè)入射小球和被碰小球的質(zhì)量挨次為m1、m2，則以下說法中正確的有A.第一、二次入射小球的落點(diǎn)挨次是A、BB.第一、二次入射小球的落點(diǎn)挨次是B、A第二次入射小球和被碰小球?qū)⑼瑫r(shí)落地m1AB=m2OC解：最遠(yuǎn)的C點(diǎn)必定是被碰小球的落點(diǎn)，碰后入射小球的速度將減小，所以選B；因?yàn)楸慌鲂∏蚴欠旁谛辈畚捕说?，所以被碰小球飛出后入射小球才可能從斜槽尾端飛出，兩小球不行能同時(shí)落地；由動量守恒得m1OB=m1OA+m2OC，選D。答案是BD。研究平拋物體的運(yùn)動⑴斜槽尾端的切線一定水平。⑵用重錘線查驗(yàn)坐標(biāo)紙上的豎直線能否豎直。⑶以斜槽尾端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。⑷假如是用白紙，則應(yīng)以斜槽尾端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確立y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，成立直角坐標(biāo)系。⑸每次小球應(yīng)從斜槽上的同一地點(diǎn)由靜止開始下滑。⑹由描跡法獲得小球平拋的軌跡，從軌跡上任何一點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)都能夠計(jì)算出該平拋物體拋出時(shí)的初速度。⑺若用閃光照相來研究，所獲得的照片上相鄰小球間的時(shí)間間隔是相等的，利用這一結(jié)論和運(yùn)動分解的知識，能夠求小球平拋的初速度，也能夠求小球在任何一個(gè)地點(diǎn)的剎時(shí)速度。例6.如下圖，在“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按要求描述出了小球做平拋運(yùn)動過程

oxABCy中的三個(gè)點(diǎn)A、B、C，并利用刻度尺量出了三點(diǎn)的坐標(biāo)挨次是A(0.369，0.112)、B(0.630，0.327)、C(0.761，0.480)，單位為m。又稱得小球的質(zhì)量為20g，試計(jì)算小球平拋的初動能EK。解：小球的初速度vxxg，所以初動能EK1mv2mgx2，帶入t2y24y數(shù)據(jù)后得：EK1=0.0596J，EK2=0.0594J，EK3=0.0591J，所以初動能的均勻值為EK=0.0594J考證機(jī)械能守恒定律本實(shí)驗(yàn)要求考證自由著落過程中機(jī)械能守恒，圖示紙帶的左端是用夾子夾重物的一端。01234⑴要多做幾次實(shí)驗(yàn)，選點(diǎn)跡清楚，且第一、二兩點(diǎn)間距離靠近2mm的紙帶進(jìn)行丈量。⑵用刻度尺量出從0點(diǎn)到1、2、3、4、5各點(diǎn)的距離h1、h2、h3、h4、h5，利用“勻變速直線運(yùn)動中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于該段位移內(nèi)的均勻速度”，算出2、3、4各點(diǎn)對應(yīng)的即時(shí)速度v2、v3、v4，驗(yàn)證與2、3、4各點(diǎn)對應(yīng)的重力勢能減少許mgh和動能增添量1mv2是2否相等。⑶因?yàn)槟Σ梁涂諝庾枇Φ挠绊?，本?shí)驗(yàn)的系統(tǒng)偏差老是使mgh1mv22⑷本實(shí)驗(yàn)不需要在打下的點(diǎn)中取計(jì)數(shù)點(diǎn)。也不需要測重物的質(zhì)量。例7.在用落體法考證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)依據(jù)正確的操作選得紙帶如右。此中O是開端點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)

9.5112.4215.7計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn).該同學(xué)用毫米刻度尺丈量O到A、B、C各點(diǎn)的距離,并記錄在圖中(單位cm)。⑴這三個(gè)數(shù)據(jù)中不切合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是_____,應(yīng)記作_______cm。⑵該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動來考證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓涌於萭=9.80m/s2，他用AC段的均勻速度作為跟B點(diǎn)對應(yīng)的物體的即時(shí)速度，則該段重錘重力勢能的減少許為_______，而動能的增添量為________，(均保存3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示).這樣考證的系統(tǒng)偏差老是使重力勢能的減少許_______動能的增添量，原由是_________________。⑶另一位同學(xué)依據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在OB段的運(yùn)動來考證機(jī)械能守恒，可是他數(shù)了一下：從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)O數(shù)起，圖中的B是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第9個(gè)點(diǎn)。所以他用vB=gt計(jì)算跟B點(diǎn)對應(yīng)的物體的即時(shí)速度，獲得動能的增添量為______，這樣考證時(shí)的系統(tǒng)偏差老是使重力勢能的減少許_______動能的增添量,原由是________________________________。解：⑴OC，15.701.22m，1.20m，大于，v是實(shí)質(zhì)速度，因?yàn)橛心Σ辽鸁?，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)變成內(nèi)能；⑶1.23m，小于，v是依據(jù)自由落體計(jì)算的，對應(yīng)的著落高度比實(shí)際測得的高度要大。用單擺測定重力加快度⑴擺長的丈量：讓單擺自由下垂，用米尺量出擺線長L/（讀到0.1mm），用游標(biāo)卡尺量出擺球直徑（讀到0.1mm）算出半徑r，則擺長L=L/+r⑵開始搖動時(shí)需注意：擺角要小于5°（要保證做簡諧運(yùn)動，不要使搖動成為圓錐擺）⑶從擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測出單擺做50次全振動所用的時(shí)間，算出周期的均勻值T。⑷改變擺長重做幾次實(shí)驗(yàn)，計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)獲得的重力加快度，再求這些重力加快度的均勻值。例8.一組同學(xué)在做“用單擺測定重力加快度”的實(shí)驗(yàn)中，用正確的操作方法，測定了6組擺長L和周期T的對應(yīng)值。為了求出當(dāng)?shù)氐闹亓涌於萭，4位同學(xué)提出了4種不一樣的方法：①從測定的6組數(shù)據(jù)中隨意選用

1組，用公式

g=4π2L/

T

2求出

g

作為丈量值；②分別求出

6個(gè)

L值的均勻值

L和

6個(gè)

T值的均勻值

T，用公式

g=4π2L/T2求出g作為丈量值；③分別用6組L、T的對應(yīng)值，用公式g=4π2L/T2求出6個(gè)對應(yīng)的g值，再求這6個(gè)g的均勻值作為丈量值；④在座標(biāo)紙上作出T2-L圖象，從圖象上當(dāng)算出圖線的斜率K，依據(jù)g=4π2/K求出g作為丈量值。你以為以上4種方法中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是哪一種____（填代號即可），其他正確方法中有時(shí)偏差最小的是哪一種______(填代號即可)。解：錯(cuò)誤的選項(xiàng)是②，因?yàn)長和T之間不是一次函數(shù)的關(guān)系。有時(shí)偏差最小的是④，因?yàn)橛袝r(shí)偏差老是有時(shí)偏大有時(shí)偏小。而描點(diǎn)后畫線時(shí)要求盡可能多的點(diǎn)在該直線上，其他點(diǎn)盡可能平衡地散布在該直線雙側(cè)，其實(shí)是把有時(shí)偏差減小到最小了。例9.某同學(xué)在家里做用單擺測定重力加快度的實(shí)驗(yàn)，但沒有適合的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊取代小球。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是：

αMA.將石塊用細(xì)尼龍線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將尼龍線的上端固定于O點(diǎn)B.用刻度尺丈量OM間尼龍線的長度L作為擺長將石塊拉開一個(gè)大概α=30°的角度,而后由靜止開釋從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測出30次全振動的總時(shí)間t,，由T=t/30得出周期E.改變OM間尼龍線的長度再做幾次實(shí)驗(yàn)，記下相應(yīng)的L和TF.求出多次實(shí)驗(yàn)中測得的的均勻值作為計(jì)算時(shí)使用的數(shù)據(jù),帶入公式g2求出重力加快度g2T⑴你以為該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟