高考物理二輪復(fù)習(xí)專題整合高頻突破專題六物理實(shí)驗(yàn)14力學(xué)實(shí)驗(yàn)課件.pptx

1、專題六物理實(shí)驗(yàn),考情分析備考定向,第14講力學(xué)實(shí)驗(yàn),-5-,知識(shí)脈絡(luò)梳理,規(guī)律方法導(dǎo)引,1.知識(shí)規(guī)律 (1)誤差和有效數(shù)字。 系統(tǒng)誤差:由于儀器本身不精密、實(shí)驗(yàn)方法粗略或?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的誤差。其特點(diǎn)是測(cè)量結(jié)果較真實(shí)值總是偏大或偏小。系統(tǒng)誤差不能用多次測(cè)量求平均值的方法消除或減小。 偶然誤差:由各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的誤差。其特點(diǎn)是多次重復(fù)做同一實(shí)驗(yàn)時(shí)誤差總是時(shí)大時(shí)小。減小這種誤差的方法是多次測(cè)量取其平均值。 有效數(shù)字:帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫有效數(shù)字。有效數(shù)字從左邊第一位不為零的數(shù)字算起。,-6-,知識(shí)脈絡(luò)梳理,規(guī)律方法導(dǎo)引,(2)長(zhǎng)度的測(cè)量。 毫米

2、刻度尺的讀數(shù):精確到毫米,估讀一位。 游標(biāo)卡尺的讀數(shù):測(cè)量值=主尺上的讀數(shù)+mn(其中m為游標(biāo)卡尺的精確度,n為游標(biāo)尺上與主尺上某刻度線對(duì)齊的格數(shù))。 螺旋測(cè)微器的讀數(shù):測(cè)量值=固定刻度+可動(dòng)刻度(估讀一位)0.01 mm。 (3)光電門的使用。 如果擋光片的寬度為d,擋光時(shí)間為t,則物體經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度,-7-,知識(shí)脈絡(luò)梳理,規(guī)律方法導(dǎo)引,(4)紙帶類實(shí)驗(yàn)。 能夠利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的力學(xué)實(shí)驗(yàn),-8-,知識(shí)脈絡(luò)梳理,規(guī)律方法導(dǎo)引,利用紙帶求瞬時(shí)速度的方法 在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,利用物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求解。 測(cè)出與第n點(diǎn)相鄰的前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)的距離xn和xn+

3、1,由公式 算出。在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中,就是根據(jù)此法求得物體瞬時(shí)速度的。,-9-,知識(shí)脈絡(luò)梳理,規(guī)律方法導(dǎo)引,-10-,知識(shí)脈絡(luò)梳理,規(guī)律方法導(dǎo)引,()圖象法: a.由 ,求出各相應(yīng)時(shí)刻的速度。 b.確定各計(jì)數(shù)點(diǎn)的坐標(biāo)值(v1,T)、(v2,2T)、(vn,nT)。 c.畫出v-t圖象,圖線的斜率為物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。 利用紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法 若相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離滿足x=x2-x1=x3-x2=xn-xn-1=aT2(恒量),說(shuō)明物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 2.思想方法 (1)物理思想:等效替代思想、控制變量思想。 (2)物理方法:等效替代法、控制變量法、逐差法

4、、平均值法、圖象法。,-11-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器讀數(shù) 主要以填空題的形式考查游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)。 例1(1)某同學(xué)用自己發(fā)明的新式游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球的直徑,新式卡尺將主尺上 39 mm在游標(biāo)尺上均分成20等份。如圖甲所示,則小鋼球的直徑為d=cm。,(2)該同學(xué)又用螺旋測(cè)微器測(cè)量某電阻絲的直徑,示數(shù)如圖乙所示,則該金屬絲的直徑為mm。,答案 (1)1.035(2)1.195(0.002),-12-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,解析 (1)游標(biāo)卡尺上精確度為 mm=0.05 mm, 所以d=10 mm+0.05 mm7=10.35 mm=1

5、.035 cm。 (2)金屬絲的直徑d=1 mm+0.01 mm19.5=1.195 mm。,-13-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,規(guī)律方法1.游標(biāo)卡尺的原理 游標(biāo)卡尺主要分為10、20、50分度三種,其原理和讀數(shù)方法基本相同。對(duì)于n分度的游標(biāo)卡尺,如果游標(biāo)尺的分度值為x,主尺上的分度值為y,則nx=(n-1)y,故游標(biāo)尺與主尺兩者分度值之差為k=y-x= 。其中 叫游標(biāo)卡尺的精度。 2.螺旋測(cè)微器的基本原理 螺旋測(cè)微器螺紋螺距為0.5 mm,即可動(dòng)轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)一圈,螺桿前進(jìn)或后退0.5 mm,可動(dòng)轉(zhuǎn)筒上可動(dòng)刻度分成50等份,每一等份表示0.01 mm,即可動(dòng)刻度每轉(zhuǎn)過(guò)一等份,測(cè)微螺桿前進(jìn)

6、或后退0.01 mm。這樣就能把沿軸線方向不便于測(cè)量的微小距離用圓周上的點(diǎn)移動(dòng)較大的距離表示出來(lái)(機(jī)械放大原理)。,-14-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,3.游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 (1)10分度的游標(biāo)卡尺,以mm為單位,小數(shù)點(diǎn)后只有1位,20分度和50分度的游標(biāo)卡尺以mm為單位,小數(shù)點(diǎn)后有2位,且對(duì)齊格數(shù)不估讀。 (2)螺旋測(cè)微器以mm為單位,小數(shù)點(diǎn)后必須有3位,對(duì)齊格數(shù)要估讀,同時(shí)還要注意半毫米刻度線是否露出。,-15-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,拓展訓(xùn)練1某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長(zhǎng)度和直徑,示數(shù)如圖甲、乙所示,則該金屬桿的長(zhǎng)度和直徑分別為cm和mm。,答案

7、60.104.20 解析 刻度尺的最小刻度為0.1 cm,因此讀數(shù)應(yīng)為60.10 cm;游標(biāo)卡尺是50分度,精確到0.02 mm,因此讀數(shù)為4.20 mm。,-16-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,紙帶類實(shí)驗(yàn)的處理方法 主要考查利用處理紙帶的思想來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。 例2研究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,其中斜面傾角可調(diào)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz。紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖乙所示,其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個(gè)記錄點(diǎn)未畫出。,-17-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下: A.測(cè)量完畢,關(guān)閉電源,取出紙帶。 B.接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后放開小車。

8、C.將小車停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,小車尾部與紙帶相連。 D.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,讓紙帶穿過(guò)限位孔。 上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是(用字母填寫)。 (2)圖乙中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T= s。 (3)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小計(jì)算式為v5=。 (4)為了充分利用記錄數(shù)據(jù),減小誤差,小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=。,-18-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,-19-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,例3甲、乙兩位同學(xué)在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中,使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。,(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)他們先調(diào)整墊木的位置,使小車不掛配重時(shí)能在傾斜的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),這樣做的目的是。,-20-,

9、命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,(2)此后,甲同學(xué)把細(xì)線系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛若干配重片。在小車質(zhì)量一定的情況下,多次改變配重片數(shù)量,每改變一次就釋放一次小車,利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的多條紙帶。下圖是其中一條紙帶的一部分,O、A、B、C為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 Hz的交流電源上。通過(guò)對(duì)紙帶的測(cè)量,可知小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小為 m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。,-21-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,(3)根據(jù)多條紙帶的數(shù)據(jù),甲同學(xué)繪制了小車加速度與小車所受拉力(測(cè)量出配重的重力作為小車所受拉力大小)的

10、a-F圖象,如圖所示。由圖象可知。(選填選項(xiàng)前的字母),A.當(dāng)小車質(zhì)量一定時(shí),其加速度與所受合外力成正比 B.當(dāng)小車所受合外力一定時(shí),其加速度與質(zhì)量成反比 C.小車的質(zhì)量約等于0.3 kg D.小車的質(zhì)量約等于3.3 kg,-22-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,(4)乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí),因配重片數(shù)量不足改用5個(gè)質(zhì)量為20 g的鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他首先將鉤碼全部掛上,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,并計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度;之后每次將懸掛的鉤碼取下一個(gè)并固定在小車上,重復(fù)多次實(shí)驗(yàn),且每次實(shí)驗(yàn)前均調(diào)整墊木的位置,使小車不掛配重時(shí)能在傾斜的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù),繪制出小車

11、加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關(guān)系圖線,則關(guān)于這一圖線下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是。(選填選項(xiàng)前的字母) A.可由該圖線計(jì)算出小車和5個(gè)鉤碼質(zhì)量之和 B.只有當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量時(shí),該圖線才是一條直線 C.無(wú)論小車質(zhì)量是否遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量,該圖線都是一條直線,-23-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,答案 (1)為了平衡小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力(2)0.50(或0.49)(3)AC(4)B,-24-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,解析 (1)這樣做的目的是平衡小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力。 (2)因?yàn)镺A=2.86 cm,AB=3.35 cm,BC=3.85 cm,T=0.1 s,(

12、4)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),系統(tǒng)的總質(zhì)量保持不變,總等于5個(gè)砝碼的質(zhì)量與小車質(zhì)量的和,故根據(jù)小車加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關(guān)系圖線,也就是a-F圖線斜率的倒數(shù)可求得小車和5個(gè)鉤碼質(zhì)量之和,選項(xiàng)A正確;因?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行研究且保持系統(tǒng)的總質(zhì)量不變,故砝碼的重力總等于系統(tǒng)的牽引力,故無(wú)論小車質(zhì)量是否遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量,該圖線都是一條直線,選項(xiàng)C正確,B錯(cuò)誤。,-25-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,例4如圖甲所示的裝置可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系。水平軌道上安裝兩個(gè)光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細(xì)線一端與力傳感器連接,另一端跨過(guò)定滑輪掛上砝碼盤。實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平,通過(guò)調(diào)整砝碼盤里砝碼

13、的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力,再進(jìn)行后面的操作,并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù):小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量m,平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0,擋光板的寬度d,光電門1和2的中心距離s。,-26-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,-27-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,(1)該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量 (選填“需要”或“不需要”)。 (2)實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光板的寬度d,如圖乙所示,d= mm。 (3)某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過(guò)光電門1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2(小車通過(guò)光電門2后,砝碼盤才落地),已知重力加速度為g,則

14、對(duì)該小車實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是。,-28-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,解析 (1)不需要,因?yàn)橛辛Φ膫鞲衅?可直接測(cè)出拉力的大小,而不必根據(jù)砝碼和砝碼盤的總重力約等于拉力來(lái)計(jì)算。 (2)擋光板的寬度d=5 mm+0.05 mm10=5.50 mm。 (3)以小車作為研究對(duì)象,小車所受的合力為F-m0g,-29-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,例5某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),鉤碼A和B分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端,鉤碼質(zhì)量均為m0,在A的上面套一個(gè)比它大一點(diǎn)的環(huán)形金屬塊C,在距地面h1處有一寬度略比A大一點(diǎn)的狹縫,鉤碼A能通過(guò)狹縫,環(huán)形金屬塊C不能通過(guò)。開始時(shí)A距離狹

15、縫的高度為h2,放手后,A、B、C從靜止開始運(yùn)動(dòng)。,-30-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,(1)利用計(jì)時(shí)儀器測(cè)得鉤碼A通過(guò)狹縫后到落地用時(shí)t1,則鉤碼A通過(guò)狹縫的速度為(用題中字母表示)。 (2)若通過(guò)此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,還需測(cè)出環(huán)形金屬塊C的質(zhì)量m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,則需滿足的等式為(用題中字母表示)。 (3)為減小測(cè)量時(shí)間的誤差,有同學(xué)提出如下方案:實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)h1=h2=h,測(cè)出鉤碼A從釋放到落地的總時(shí)間t,來(lái)計(jì)算鉤碼A通過(guò)狹縫的速度,你認(rèn)為可行嗎?若可行,寫出鉤碼A通過(guò)狹縫時(shí)的速度表達(dá)式;若不可行,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。,。,-31-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二

16、,命題熱點(diǎn)三,-32-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,規(guī)律方法紙帶類問(wèn)題是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)率最高的內(nèi)容,多以教材實(shí)驗(yàn)為藍(lán)本進(jìn)行升級(jí)變形,從整體角度看,力學(xué)中的四個(gè)打點(diǎn)描跡類實(shí)驗(yàn)都存在共性,因此在某種程度上可以實(shí)現(xiàn)“一個(gè)裝置多種用途”的效果。 從測(cè)定物理量角度看,可以以最基本的實(shí)驗(yàn)逐漸升華到探究測(cè)量多個(gè)物理量的效果,創(chuàng)新的流程主要如下。,在計(jì)算中還涉及有效數(shù)字,所以審題要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。,-33-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,拓展訓(xùn)練2(2017全國(guó)卷)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng),用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前,將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁,如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),保持桌面水平,

17、用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴,圖乙記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。(已知滴水計(jì)時(shí)器每30 s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴),-34-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,(1)由圖乙可知,小車在桌面上是(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的。 (2)該小組同學(xué)根據(jù)圖乙的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖乙中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為 m/s,加速度大小為 m/s2。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字),答案 (1)從右向左(2)0.190.037,-35-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,解析 (1)輕推小車,由于阻力小車做減速運(yùn)動(dòng),相同時(shí)間內(nèi)位移逐漸減小,故小車

18、由右向左運(yùn)動(dòng)。,-36-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,橡皮條、彈簧類實(shí)驗(yàn)的處理方法 主要考查胡克定律以及力的平行四邊形定則。 例6某同學(xué)做探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。,-37-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,(1)圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73 cm;圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量l為 cm。 (2)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來(lái)改變彈簧的彈力,關(guān)于此操作,下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是。(填選項(xiàng)前的字母) A.逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重 B.隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指

19、針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重 (3)圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量l與彈力F的關(guān)系圖線,圖線的AB段明顯偏離直線OA,造成這種現(xiàn)象的主要原因是。,答案 (1)6.93(6.926.94)(2)A (3)超過(guò)彈簧的彈性限度,-38-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,解析 (1)題圖甲示數(shù)為7.73 cm,題圖乙示數(shù)為14.66 cm,彈簧的伸長(zhǎng)量l=(14.66-7.73) cm=6.93 cm。(2)逐一增掛鉤碼,彈簧的伸長(zhǎng)量逐漸地增大,不會(huì)出現(xiàn)超過(guò)彈性限度的情況,選項(xiàng)A正確。(3)當(dāng)超過(guò)彈簧的彈性限度時(shí),彈力與彈簧伸長(zhǎng)量不再成正比。,-39-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,例7

20、小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。 (1)實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖甲所示,O點(diǎn)為橡皮條被拉伸后伸長(zhǎng)到的位置,兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用時(shí),拉力F1和F2的方向分別過(guò)P1和P2點(diǎn);一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí),拉力F3的方向過(guò)P3點(diǎn)。三個(gè)力的大小分別為F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N。請(qǐng)根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作圖求出F1和F2的合力。 (2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn),小明懷疑實(shí)驗(yàn)中的橡皮條被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。他用彈簧測(cè)力計(jì)先后兩次將橡皮條拉伸到相同長(zhǎng)度,發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同,于是進(jìn)一步探究了拉伸過(guò)程對(duì)橡皮條彈性的影響。,-40-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示,將

21、一張白紙固定在豎直放置的木板上,橡皮條的上端固定于O點(diǎn),下端N掛一重物,用與白紙平行的水平力緩慢地移動(dòng)N,在白紙上記錄下N的軌跡。重復(fù)上述過(guò)程,再次記錄下N的軌跡。 兩次實(shí)驗(yàn)記錄的軌跡如圖丙所示,過(guò)O點(diǎn)作一條直線與軌跡交于a、b兩點(diǎn),則實(shí)驗(yàn)中橡皮條分別被拉伸到a和b時(shí)所受拉力Fa、Fb的大小關(guān)系為。,-41-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,-42-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,-43-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,(3)根據(jù)(2)中的實(shí)驗(yàn),可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有哪些?(填寫選項(xiàng)前的字母)。 A.橡皮條的長(zhǎng)度與受到的拉力成正比 B.兩次受到的拉力相同時(shí),橡皮條第2次的長(zhǎng)度較長(zhǎng)

22、 C.兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度時(shí),橡皮條第2次受到的拉力較大 D.兩次受到的拉力相同時(shí),拉力越大,橡皮條兩次的長(zhǎng)度之差越大 (4)根據(jù)小明的上述實(shí)驗(yàn)探究,請(qǐng)對(duì)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)提出兩點(diǎn)注意事項(xiàng)。,-44-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,答案 (1)(見(jiàn)下圖,F合=4.604.90 N都算對(duì)),(2)Fa=Fb (3)BD (4)橡皮條拉伸不宜過(guò)長(zhǎng);選用新橡皮條。(或:拉力不宜過(guò)大;選用彈性好的橡皮條;換用彈性好的彈簧。),-45-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,解析 (1)作出力F1、F2和合力的圖示如答案圖所示;經(jīng)測(cè)量可得合力大小為4.70 N。 (2)橡皮條被拉伸到a(或b

23、)時(shí),根據(jù)平衡條件,因重物的重力一定,橡皮條與豎直方向的夾角一定,如圖所示,則橡皮條受的拉力FT= ,大小一定,故Fa=Fb。,-46-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,(3)由(2)可知橡皮條的長(zhǎng)度與受的拉力不是正比關(guān)系,橡皮條第2次的長(zhǎng)度較長(zhǎng),但受到的拉力與第1次相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;若兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度,第2次橡皮條與豎直方向的夾角小,由FT= 可知,第2次受的拉力較小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;拉力越大時(shí),橡皮條與豎直方向的夾角越大,由題圖可知,橡皮條兩次的長(zhǎng)度之差越大,選項(xiàng)D正確。,-47-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,思維導(dǎo)引,規(guī)律方法驗(yàn)證力的平行四邊形定則操作注意事項(xiàng) 用兩個(gè)

24、彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)的“三記錄”(記錄兩彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)、兩細(xì)繩方向和結(jié)點(diǎn)O的位置),用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí)的“二記錄”(記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)和細(xì)繩方向)及“一注意”(結(jié)點(diǎn)O的位置必須在同一位置)。,-48-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,拓展訓(xùn)練3小莉和她的同學(xué)利用簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)器材,一把刻度尺,一質(zhì)量為m=300 g的重物,測(cè)量自己頭發(fā)絲能承受的最大拉力,并與網(wǎng)上獲取的正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比(頭發(fā)能承受的拉力隨年齡變化;20歲組,頭發(fā)能承受的拉力最大,平均約1.72 N;30歲組,平均約1.50 N)實(shí)驗(yàn)步驟如下: (1)水平固定刻度尺; (2)用手指尖緊握頭發(fā)絲兩端,用刻度尺測(cè)量出兩手指 尖之

25、間的頭發(fā)絲長(zhǎng)度l=50.00 cm;,-49-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,(3)將重物通過(guò)細(xì)繩掛在頭發(fā)絲上,兩手緩慢沿刻度尺水平移動(dòng),直至頭發(fā)絲恰好被拉斷。從刻度尺上讀出兩手指尖之間的距離d=30.00 cm(重力加速度g取10 m/s2,掛鉤光滑且質(zhì)量不計(jì)) 由以上數(shù)據(jù)可知所用刻度尺最小刻度為;頭發(fā)絲的拉力表達(dá)式F=(用以上物理量符號(hào)表示);利用所測(cè)數(shù)據(jù)可獲得最大拉力為 N(保留三位有效數(shù)字),在正常范圍。,-50-,命題熱點(diǎn)一,命題熱點(diǎn)二,命題熱點(diǎn)三,-51-,1,2,3,4,5,1.在測(cè)金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)出用金屬材料制成的一段圓柱體的長(zhǎng)度和橫截面

26、的直徑如圖所示。則該圓柱體的長(zhǎng)度為mm,橫截面的直徑為mm。,答案 49.154.699 解析 根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則,該圓柱體的長(zhǎng)度為49 mm+30.05 mm=49.15 mm;根據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則,圓柱體橫截面的直徑為4.5 mm+0.199 mm=4.699 mm。,-52-,1,2,3,4,5,2.圖甲為驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置。鉤碼的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量m車=300 g。實(shí)驗(yàn)中用鉤碼重力的大小作為細(xì)繩對(duì)小車?yán)Φ拇笮?。?shí)驗(yàn)主要過(guò)程如下: 甲 安裝實(shí)驗(yàn)裝置。 分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,求出小車的速度。 計(jì)算小車的動(dòng)能增量和對(duì)應(yīng)細(xì)繩拉力做的功,判斷兩者是否相等。,-53-,1,2,3,

27、4,5,(1)下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是。 A.調(diào)整滑輪高度使細(xì)繩與木板平行 B.為消除阻力的影響,應(yīng)使木板右端適當(dāng)傾斜 C.在質(zhì)量為10 g、50 g、80 g的三種鉤碼中,挑選質(zhì)量為80 g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理 D.先釋放小車,然后接通電源,打出一條紙帶 (2)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選擇點(diǎn)跡清晰的一條,測(cè)量如圖乙所示,打點(diǎn)周期為T,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。用題中的有關(guān)字母寫出驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為。,(3)寫出兩條引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因:。,-54-,1,2,3,4,5,-55-,1,2,3,4,5,3.在探究彈簧彈力與伸長(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)裝置如圖所示。所用

28、的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力。實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度,再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端,每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度。,-56-,1,2,3,4,5,(1)有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中,請(qǐng)作出F-l 圖線。 (2)由此圖線可得出的結(jié)論是。 (3)根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)可知,該彈簧的原長(zhǎng)為l0= cm,勁度系數(shù)k= N/m。,-57-,1,2,3,4,5,答案 (1)如圖所示 (2)在彈性限度內(nèi),彈力和彈簧的伸長(zhǎng)量成正比 (3)1025(24.825.2均算對(duì)) 解析 用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來(lái),如答案圖所示。 彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),彈力為零,故彈簧的原長(zhǎng)

29、l0=10 cm; 圖象的函數(shù)表達(dá)式為F=k(l-l0),故斜率表示勁度系數(shù),則勁度系數(shù),-58-,1,2,3,4,5,4.(2016全國(guó)卷)某物理小組對(duì)輕彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示:輕彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一物塊接觸而不連接,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與物塊連接。向左推物塊使彈簧壓縮一段距離,由靜止釋放物塊,通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能。,-59-,1,2,3,4,5,(1)實(shí)驗(yàn)中涉及下列操作步驟: 把紙帶向左拉直松手釋放物塊接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源 向左推物塊使彈簧壓縮,并測(cè)量彈簧壓縮量 上述步驟正確的操作順序是(填入代表步驟的序號(hào))。 (2)圖

30、乙中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實(shí)際打點(diǎn)結(jié)果。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50 Hz。由M紙帶所給的數(shù)據(jù),可求出在該紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中物塊脫離彈簧時(shí)的速度為m/s。比較兩紙帶可知,(選填“M”或“L”)紙帶對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能大。,-60-,1,2,3,4,5,答案 (1)(2)1.29M 解析 (1)實(shí)驗(yàn)原理為把壓縮彈簧所具有的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能,當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,此時(shí)速度最大。 (2)當(dāng)物塊速度最大時(shí), 。由于兩相鄰點(diǎn)時(shí)間間隔相等,所以時(shí)間一定時(shí),距離越大,速度越大,動(dòng)能越大,初位置彈性勢(shì)能越大,所以M紙帶對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)中彈簧被壓縮后

31、的彈性勢(shì)能大。,-61-,1,2,3,4,5,5.為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為完全彈性碰撞(碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失),某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不等的小球,按下述步驟做如下實(shí)驗(yàn): 用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1和m2,m1m2; 按照如圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點(diǎn)的切線水平,將一斜面BC連接在斜槽末端; 先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置;,-62-,1,2,3,4,5,將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1仍從斜槽頂端A處?kù)o止開始滾下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和小球m2在斜面上的

32、落點(diǎn)位置; 用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離。圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置,它們到B點(diǎn)的距離分別為lD、lE、lF。 根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題: (1)在沒(méi)有放m2時(shí),讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,m1的落點(diǎn)是圖中的點(diǎn); (2)用測(cè)得的物理量來(lái)表示,只要滿足關(guān)系式 ,則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量是守恒的; (3)用測(cè)得的物理量來(lái)表示,只要再滿足關(guān)系式,則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞。,-63-,1,2,3,4,5,解析 (1)由于發(fā)生彈性正碰,且m1m2,則碰后小球m1的速度比未碰撞時(shí)的速度小,小球m2的速度比未碰撞時(shí)小球m1的速度大,因此可判定小

33、球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,未碰時(shí)的落點(diǎn)在圖中的E點(diǎn)。,-64-,1,2,3,4,5,-65-,力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)分析技巧 【典例示范】 用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量滑塊A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。長(zhǎng)木板水平固定,細(xì)線跨過(guò)定滑輪與滑塊A、重錘B相連。將細(xì)線拉直,測(cè)出B離地面的高度h,將重錘從h高處?kù)o止釋放,B落地后,測(cè)出A在木板上滑動(dòng)的距離x;改變B釋放高度重復(fù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如右表所示。,-66-,(1)若測(cè)得A的質(zhì)量mA=3 kg,B的質(zhì)量mB=1 kg,A和B間細(xì)線的長(zhǎng)度l0=112.0 cm,木板的長(zhǎng)度l=98.0 cm,要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?以上四個(gè)量中沒(méi)有必要測(cè)量的是(用物理量的符號(hào)表示)。 (2)作出x隨h變化的圖象。 (3)由(2)中作出的圖象并結(jié)合(1)中所測(cè)數(shù)值求得滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。,答案 (1)l0、l(2)見(jiàn)解析中圖 (3)0.2,-67-,解析 (1)由題意