人教版高中物理必修一實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)精講

1/28實(shí)驗(yàn)一研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) (一)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法(Δx＝aT2)． (二)、實(shí)驗(yàn)原理(1)作用：計(jì)時(shí)儀器，每隔0.02s打一次點(diǎn)．(2)工作條件電火花計(jì)時(shí)器：220V交流電源斷物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的方法間內(nèi)不同時(shí)刻的速度分別為v1、v2、v3、v4、…，若v2v＝x3－x2＝x4－x3＝…，則說明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且Δx＝aT2.解方法(1)“逐差法”求加速度：如圖1所示的紙帶，相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，且滿足x6－x5＝x5－x4＝x4－x3＝x3－x2＝x2－x1，即2/28時(shí)速度為vn.nn2T圖12所示的紙帶，相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為2 (三)、實(shí)驗(yàn)器材 (四)、實(shí)驗(yàn)步驟3/28(1)把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)木圖3(1)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)，從后邊便于測(cè)量的T＝0.1s．正確使用毫點(diǎn)間的距離，并填入設(shè)計(jì)的表格中(3)利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v－t圖象vt描點(diǎn)，如圖4所示可以看到，對(duì)于4/28圖4vt圖象，它是一條傾斜的直線．圖5①分析圖象的特點(diǎn)得出：小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象是一條傾斜的直線如圖5所示，當(dāng)時(shí)間增加相同的值Δt時(shí)，速度也會(huì)增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻②通過函數(shù)關(guān)系進(jìn)一步得出：既然小車的v－t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化vktbvt關(guān)系”，小車的速度隨時(shí)間均勻變化． (五)、注意事項(xiàng)點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時(shí)要調(diào)節(jié)振針的高度和更換般在紙帶上每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為T＝0.02×5s＝0.1s.，避免因速度過大而使紙帶上打的點(diǎn)太少，或者速度紙帶上的點(diǎn)跡清晰．適當(dāng)舍棄開頭密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，弄清楚相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間所選的時(shí)間間隔T.8．測(cè)x時(shí)不要分段測(cè)量，讀數(shù)時(shí)要注意有效數(shù)字的要求，計(jì)算a時(shí)要注意用逐差法，以考點(diǎn)一完善實(shí)驗(yàn)步驟例1在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯(cuò)誤的步驟有________．5/28C在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面掛上合適的鉤碼E運(yùn)動(dòng)________________________________________________________________________【答案】ADG．換上新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次例2如圖6是某同學(xué)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶．圖6(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為________．B兩點(diǎn)間距x＝________；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是________(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．s.70cm0.100m/s同學(xué)為了探究物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上．在平板上標(biāo)出圖76/28①用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的擋光長(zhǎng)度d，用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量直距離h2；③將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放，由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間④重復(fù)步驟③數(shù)次，并求擋光時(shí)間的平均值t；m；mt；t⑤利用所測(cè)數(shù)據(jù)求出摩擦力Ff和斜面傾角的余弦值角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③④⑤，作出量的物理量完成下列各式(重力加速度為________________；cosα；④滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力Ff＝________.(2)測(cè)量滑塊擋光長(zhǎng)度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖8所示，讀得d＝________________.【答案】s【答案】s2②dt2st22②dt2st2系 (二)、實(shí)驗(yàn)原理7/28圖1尺測(cè)出彈簧在不同鉤碼拉力下的伸長(zhǎng)量x，建立直角坐標(biāo)系，以縱坐標(biāo)表示彈 (三)、實(shí)驗(yàn)器材 (四)、實(shí)驗(yàn)步驟長(zhǎng)圖2012l0＝l1＝l2＝彈力F彈力Fx2＝l2－l08/283?l3＝?x3＝l3－l0??? (五)、數(shù)據(jù)處理1．以彈力F(大小等于所掛鉤碼的重力)為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo)，用描點(diǎn)作圖．連接各點(diǎn)，得出彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖線．?dāng)?shù)．首先嘗試一次函數(shù)，如果不行則 (六)、誤差分析 (七)、注意事項(xiàng)3．測(cè)量有關(guān)長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)區(qū)別彈簧原長(zhǎng)l0、實(shí)際總長(zhǎng)l及伸長(zhǎng)量x三者之間的不同，明確立平面直角坐標(biāo)系時(shí)，兩軸上單位長(zhǎng)度所代表的量值要適當(dāng)，不可過大，也不可過在描出的線上，少數(shù)點(diǎn)分布于線兩側(cè)，描出的線不應(yīng)是考點(diǎn)一基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)例1為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質(zhì)量的＝9.8＝9.8m/s)9/28圖3(2)彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m.【答案】(1)如解析圖所示(2)0.259(0.248~0.262)例2在“探究彈簧彈力大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)選用不同的橡端依次逐個(gè)掛上鉤碼(每個(gè)在繩下端的鉤碼個(gè)數(shù))，然后逐個(gè)拿下鉤碼，同樣記錄繩下端的坐標(biāo)X減i，繩下端坐標(biāo)的平均值Xi＝(X加i＋X減i)/2的數(shù)據(jù)如下表：掛在橡皮繩下橡皮繩下端的坐標(biāo)(Xi/mm)端的鉤碼個(gè)數(shù)甲乙1216.5216.52246.7232.03284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0(1)同一橡皮繩的X加i________X減i(填“大于”或“小于”)．合實(shí)驗(yàn)要求(填“甲”或“乙”)．(3)選擇一組數(shù)據(jù)用作圖法得出該橡皮繩的勁度系數(shù)k(N/m)．【答案】(1)小于(2)乙(3)57~70N/m10/28例3在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖4.所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自．圖5(2)由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)L0＝________cm，勁度系數(shù)k＝________N/m.(不必填寫其(1)要在坐標(biāo)軸上標(biāo)明軸名、單位，恰當(dāng)?shù)剡x取縱軸、橫軸的標(biāo)度，并根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)正確確(2)作圖線時(shí)，盡可能使直線通過較多坐標(biāo)描點(diǎn)，不在直線上的點(diǎn)也要盡可能對(duì)稱分布在直11/28．實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證力的平行四邊形定則 (一)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(二)、實(shí)驗(yàn)原理一個(gè)力F′的作用效果和兩個(gè)力F1、F2的作用效果都是讓同一條一端固定的橡皮條伸長(zhǎng)到同一點(diǎn)，所以力F′就是這兩個(gè)力F1和F2的合力．作出力F′的圖示，再根據(jù)平行四邊形 (三)、實(shí)驗(yàn)器材方木板，白紙，彈簧測(cè)力計(jì)(兩只)，橡皮條，細(xì)繩套(兩個(gè))，三角板，刻度尺，圖釘(幾 (四)、實(shí)驗(yàn)步驟O，讀數(shù)，用鉛筆描下O點(diǎn)的位置及此時(shí)兩細(xì)繩套的方向．圖1只用一只彈簧測(cè)力計(jì)通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置 (五)、數(shù)據(jù)處理2．用刻度尺從O點(diǎn)按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出只用一只彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力F′的3．比較F與F′是否完全重合或幾乎完全重合，從而驗(yàn)證平行四邊形定則．(六)、誤差分析12/28(七)、注意事項(xiàng)O，在60°~90°之間為宜．與木板平行，并使細(xì)繩套與彈簧測(cè)力計(jì)的軸線在同一條直測(cè)力計(jì)的限位孔之間有摩擦．讀數(shù)時(shí)眼睛要正視及橡皮條彈性限度的前提下，拉力的數(shù)值盡量些，便于確定力的方向．不要直接沿細(xì)繩套的方向畫直線，應(yīng)在細(xì)筆畫一個(gè)點(diǎn)，去掉細(xì)繩套后，再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接，即可確定力的方且要恰當(dāng)選取標(biāo)度，使所作力結(jié)點(diǎn)位置O確定，兩繩夾角要適中.數(shù)垂直秤.，鉛筆兩點(diǎn)定方向.考點(diǎn)一基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)例1某同學(xué)用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”．彈簧測(cè)力計(jì)A掛于(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為________N.)AM重力DO點(diǎn)靜止在同一位置(3)某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程，請(qǐng)您提出兩個(gè)解決辦【答案】(1)3.6(2)D(3)①減小彈簧測(cè)力計(jì)B的拉力；②減小重物M的質(zhì)量(或?qū)更換成較大量程的彈簧測(cè)力計(jì)、改變彈簧測(cè)力計(jì)B拉力的方向等)循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子，設(shè)計(jì)了如圖3(1)為完成該實(shí)驗(yàn)，下述操作中必需的是________．c．測(cè)量懸掛重物后橡皮筋的長(zhǎng)度d．記錄懸掛重物后結(jié)點(diǎn)O的位置(2)釘子位置固定，欲利用現(xiàn)有器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的方法是_________________．考點(diǎn)二等效法和作圖法13/13/2814/28FF______基本相等，________基本相同，說明力的平行四邊形定則得到了【答案】F′大小方向例4某同學(xué)在坐標(biāo)紙上畫出了如圖5所示的兩個(gè)已知力F1和F2，圖中小正方形的邊長(zhǎng)表圖52222方法提煉驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)中的等效法和作圖法筋使橡皮筋產(chǎn)生的形變與一個(gè)彈簧秤單獨(dú)拉橡皮筋產(chǎn)一個(gè)彈簧秤拉時(shí)力的圖示(兩個(gè)彈簧秤拉是否重15/28實(shí)驗(yàn)四驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小盤、夾子、細(xì)繩、低壓(四)、實(shí)驗(yàn)步驟1．用天平測(cè)出小車和盛有砝碼的小盤的質(zhì)量m和m′.2．安裝實(shí)驗(yàn)器材(如圖1所示)．圖15．保持小車的質(zhì)量m不變，改變砝碼和小盤的質(zhì)量m′，重復(fù)步驟4.6．在每條紙帶上選取一段比較理想的部分，測(cè)加速度a.16/288．保持砝碼和小盤的質(zhì)量m′不變，改變小車質(zhì)量m，重復(fù)步驟4和6，作a－圖象，若點(diǎn)的直線，就能判斷a與F是否成正比．條曲線．由圖線只能看出m增大時(shí)a減小，但a與m具體是什么關(guān)系，不能得出．若以a2y、注意事項(xiàng)平衡小車受的摩擦阻力．在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛17/28牽引力，并要讓小車拖著打點(diǎn)的紙帶運(yùn)要重復(fù)，即整個(gè)實(shí)驗(yàn)平衡了摩擦力后，不管以打變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先曲線化直好思想，作圖比例要適當(dāng).考點(diǎn)一基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)硨?shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案，點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率f＝50Hz.其實(shí)驗(yàn)步驟是：圖3Da；________(填(2)實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖4所示，由該紙帶可求得小車的加速度a＝________18/28次數(shù)123450.100.200.290.390.49F/N0.881.441.842.382.89a/(m·s－2)他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a－F圖象(如圖5)．造成圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條最主要原因是________________________________________________________________________，從該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是________________________，其大小為________．圖5【答案】(1)否(2)0.88(3)在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力(只要涉及“未考慮砝碼盤的因素”就算正確)砝碼盤的重力0.08N(0.07~0.08N均正確)物體運(yùn)動(dòng)的加速度圖7圖6光條的寬度d＝________cm.該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從如圖6所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過光電門1的時(shí)間Δt1，遮光條通過光電門2的時(shí)間Δt2，則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度a__.(以上表達(dá)式均用字母表示)19/2820/28得出的結(jié)論是a(m·s－2)(3)現(xiàn)需通過圖象進(jìn)一步驗(yàn)證你的結(jié)論，請(qǐng)利用表格數(shù)據(jù)，在如圖8所示坐標(biāo)系中描點(diǎn)作出圖8dd【答案】(1)0.52Δt1Δt2(Δ2)2－(Δdt1)22x(2)(3)見解析解析(3)如圖所示考點(diǎn)二近似法、控制變量法、平衡摩擦力法和化曲為直法例3某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)．如圖21/28圖9留兩位有效數(shù)字)a/(m·s－2)123456789根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)a與m的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫D11的方格坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)圖11(3)在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小盤中砝碼的質(zhì)量，該a合力F的關(guān)系圖線如圖12所示，該圖線不通過坐標(biāo)22/28圖12答：_____________________________________.10．例4為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖13所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)量并記錄．滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量23/28圖13不增加其他儀器的情況答：_____________________________________________.g引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為：運(yùn)動(dòng)．化曲為直法是指處理數(shù)據(jù)時(shí)，不作aa(Δt2)2－(Δt1a＝2s解析(1)取下牽引砝碼，滑行器放在任意位置都不移動(dòng)，或取下牽引砝碼，輕推滑行器24/281.某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f＝50Hz.在紙圖10(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為________s；(2)打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為__________m/s(取2位有效數(shù)字)；落，外還需____(填字母代號(hào))中的器材．25/28(2)通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度．為使圖線的斜率等于重力加速度，除作v－t圖象外，還可作________圖象，其縱軸表示的是2Dvh重物下落的高度23.某同學(xué)想要探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，并測(cè)彈簧的勁度系數(shù)k，做法是先將待測(cè)彈，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)．并使當(dāng)彈簧自然下垂時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作LgL1；彈簧下端掛兩個(gè)50g的鉤碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L2；……；掛七個(gè)50g的鉤碼時(shí)，指針指示的刻度數(shù)值記作L7.(1)下表記錄的是該同學(xué)已測(cè)出的6個(gè)值，其中有兩個(gè)數(shù)值在記錄時(shí)有誤，它們的代表符表：LLLLLLL6L71.73.45.18.610.12.刻度數(shù)值/cm000031圖10(