2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 物理實(shí)驗(yàn) 第1講 力學(xué)實(shí)驗(yàn)課件.ppt

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專題六物理實(shí)驗(yàn) 專題復(fù)習(xí)研究本專題共有12個(gè)實(shí)驗(yàn) 其中力學(xué)實(shí)驗(yàn)7個(gè)包括 4個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證力的平行四邊定則 驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 3個(gè)探究性實(shí)驗(yàn) 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 探究動(dòng)能定理 電學(xué)實(shí)驗(yàn)5個(gè)包括 測(cè)定金屬的電阻率 同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器 描繪小電珠的伏安特性曲線 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 練習(xí)使用多用電表 傳感器的簡(jiǎn)單使用 近五年高考命題點(diǎn)主要集中在 1 力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的紙帶類問(wèn)題 4次 2 彈簧 橡皮條問(wèn)題 3次 3 力學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 7次 4 實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)與使用 3次 5 電學(xué)實(shí)驗(yàn)中以測(cè)電阻為核心的實(shí)驗(yàn) 5次 6 電學(xué)創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn) 3次 命題形式為一個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和一個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn) 通過(guò)考題來(lái)看 命題者特別重視對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的紙帶問(wèn)題及電學(xué)實(shí)驗(yàn)原理的考查 復(fù)習(xí)備考時(shí)要特別注意紙帶的處理及實(shí)驗(yàn)原理的復(fù)習(xí) 提高學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力是關(guān)鍵 實(shí)物圖和電路圖的識(shí)圖及畫圖也不能忽視 第1講力學(xué)實(shí)驗(yàn) 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要點(diǎn)必備 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要點(diǎn)必備 1 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 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 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要點(diǎn)必備 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 要點(diǎn)必備 3 圖象法 由 求出各相應(yīng)時(shí)刻的速度 確定各計(jì)數(shù)點(diǎn)的坐標(biāo)值 v1 T v2 2T vn nT 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 3 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) 1 2 3 1 2018全國(guó) 卷 如圖 a 一彈簧上端固定在支架頂端 下端懸掛一托盤 一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成 主尺豎直固定在彈簧左邊 托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置 簡(jiǎn)化為圖中的指針 1 2 3 現(xiàn)要測(cè)量圖 a 中彈簧的勁度系數(shù) 當(dāng)托盤內(nèi)沒(méi)有砝碼時(shí) 移動(dòng)游標(biāo) 使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針 此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1 950cm 當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0 100kg的砝碼時(shí) 移動(dòng)游標(biāo) 再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針 標(biāo)尺示數(shù)如圖 b 所示 其讀數(shù)為cm 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮? 80m s2 此彈簧的勁度系數(shù)為N m 保留3位有效數(shù)字 考點(diǎn)定位 游標(biāo)卡尺的讀數(shù) 彈簧勁度系數(shù)的測(cè)量 胡克定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)命題能力點(diǎn) 側(cè)重考查理解能力和探究物理規(guī)律的能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)探究誤區(qū)警示 解答此題常見(jiàn)錯(cuò)誤主要有 一是游標(biāo)卡尺讀數(shù)錯(cuò)誤或單位錯(cuò)誤 二是把重力加速度按照習(xí)慣用10m s2代入計(jì)算導(dǎo)致錯(cuò)誤 答案3 77553 7 1 2 3 1 2 3 2 2017全國(guó) 卷 某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度 瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系 使用的器材有 斜面 滑塊 長(zhǎng)度不同的矩形擋光片 光電計(jì)時(shí)器 實(shí)驗(yàn)步驟如下 1 2 3 如圖 a 將光電門固定在斜面下端附近 將一擋光片安裝在滑塊上 記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置 令滑塊從斜面上方由靜止開(kāi)始下滑 當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí) 用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線被擋光片遮住的時(shí)間 t 用 s表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度 如圖 b 所示 表示滑塊在擋光片遮住光線的 t時(shí)間內(nèi)的平均速度大小 求出 將另一擋光片換到滑塊上 使滑塊上的擋光片前端與 中位置相同 令滑塊由靜止開(kāi)始下滑 重復(fù)步驟 多次重復(fù)步驟 1 2 3 1 2 3 完成下列填空 1 用a表示滑塊下滑的加速度大小 用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小 則與vA a和 t的關(guān)系式為 2 由圖 c 可求得 vA cm s a cm s2 結(jié)果保留3位有效數(shù)字 考點(diǎn)定位 探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律命題能力點(diǎn) 側(cè)重考查理解能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)探究解題思路與方法 利用平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式就可獲得正確答案 1 2 3 1 2 3 3 2016全國(guó) 卷 圖 a 某同學(xué)用圖 a 所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源 可以使用的頻率有20Hz 30Hz和40Hz 打出紙帶的一部分如圖 b 所示 1 2 3 該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有記錄交變電流的頻率f 需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他題給條件進(jìn)行推算 1 若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落 利用f和圖 b 中給出的物理量可以寫出 在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí) 重物下落的速度大小為 打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為 重物下落的加速度大小為 圖 b 2 已測(cè)得s1 8 89cm s2 9 50cm s3 10 10cm 當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮? 80m s2 實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1 由此推算出f為Hz 1 2 3 考點(diǎn)定位 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律命題能力點(diǎn) 側(cè)重考查理解能力和分析綜合能力物理學(xué)科素養(yǎng)點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)探究解題思路與方法 利用加速度的定義式或者運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 推導(dǎo)出加速度a和交變電流的頻率f的關(guān)系式是解決問(wèn)題的關(guān)鍵 1 2 3 1 2 3 命題規(guī)律研究及預(yù)測(cè) 高考試題每年都出現(xiàn) 紙帶類問(wèn)題是命題的重點(diǎn) 其他實(shí)驗(yàn)也不能忽視 2019年的備考過(guò)程中要重視 1 測(cè)量?jī)x器的讀數(shù) 2 熟悉課本上的實(shí)驗(yàn) 包括學(xué)生實(shí)驗(yàn) 演示實(shí)驗(yàn)及課后習(xí)題形式出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn) 抓住實(shí)驗(yàn)的靈魂 實(shí)驗(yàn)原理 掌握數(shù)據(jù)處理的方法 熟知兩類誤差分析 紙帶類的原理實(shí)驗(yàn)仍然是命題的重點(diǎn) 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 讀數(shù)類問(wèn)題 M 規(guī)律方法1 游標(biāo)卡尺的讀數(shù) 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 2 螺旋測(cè)微器的讀數(shù)測(cè)量值 固定刻度整毫米數(shù) 半毫米數(shù) 可動(dòng)刻度讀數(shù) 含估讀值 0 01mm 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 若以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)卡尺若以mm為單位 小數(shù)點(diǎn)后有2位 2 游標(biāo)卡尺在讀數(shù)時(shí)先確定主尺的分度 先讀主尺數(shù)據(jù) 再讀游標(biāo)尺數(shù)據(jù) 最后兩數(shù)相加 游標(biāo)卡尺讀數(shù)不估讀 3 不要把游標(biāo)尺的邊緣當(dāng)成零刻度 而把主尺的刻度讀錯(cuò) 4 螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí) 要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出 要準(zhǔn)確到0 01mm 估讀到0 001mm 即結(jié)果若用mm做單位 則小數(shù)點(diǎn)后必須保留三位數(shù)字 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 典例1 2018廣東深圳三校模擬 請(qǐng)讀出螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的讀數(shù) 讀數(shù)甲 cm讀數(shù)乙 cm 思維點(diǎn)撥游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是 主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù) 不需估讀 螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是 固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù) 在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀 答案0 070010 04 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 解析螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0 5mm 可動(dòng)刻度讀數(shù)為0 01 20 0mm 0 200mm 所以最終讀數(shù)為0 700mm 0 0700cm 游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為100mm 游標(biāo)讀數(shù)為0 1 4 0 4mm 所以最終讀數(shù)為100 4mm 10 04cm 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 1 2018閩粵期末大聯(lián)考 1 用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量某物體長(zhǎng)度如圖 由圖可知其長(zhǎng)度為mm 2 用螺旋測(cè)微器測(cè)量某物體直徑如下圖 由圖可知其直徑為mm 答案 1 50 15 2 4 700解析 1 游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為50mm 游標(biāo)讀數(shù)為0 05 3 0 15mm 所以最終讀數(shù)為50 15mm 即為物體的長(zhǎng)度 2 螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)4 5mm 可動(dòng)刻度讀數(shù)為0 01 20 0mm 0 200mm 所以金屬絲的直徑為4 700mm 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 2 2018湖北宜昌調(diào)研 圖甲為20分度游標(biāo)卡尺的部分示意圖 其讀數(shù)為mm 圖乙為螺旋測(cè)微器的示意圖 其讀數(shù)為mm 答案8 152 970解析游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為8mm 游標(biāo)讀數(shù)為 0 05 3mm 0 15mm 所以最終讀數(shù)為 8mm 0 15mm 8 15mm 螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為2 5mm 可動(dòng)刻度讀數(shù)為0 01 47 0mm 0 470mm 所以最終讀數(shù)為 2 5mm 0 470mm 2 970mm 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 3 2018河南鄭州一中期中 有一游標(biāo)卡尺 主尺的最小分度是1mm 游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度 用它測(cè)量一小球的直徑 如圖甲所示的讀數(shù)是mm 用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑 如圖乙所示的讀數(shù)是mm 答案10 507 500解析游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為1cm 10mm 游標(biāo)尺上第10條刻度與上面對(duì)齊 則游標(biāo)尺讀數(shù)為 10 0 05mm 0 50mm 則讀數(shù)為 10mm 0 50mm 10 50mm 螺旋測(cè)微器固定刻度為 7 5mm 可動(dòng)刻度讀數(shù)為 0 0 01mm 0 000mm 則讀數(shù)為 7 5mm 0 000mm 7 500mm 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 紙帶類問(wèn)題 含頻閃照相 H 規(guī)律方法1 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器系列實(shí)驗(yàn)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)有 探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 探究動(dòng)能定理 驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 2 紙帶數(shù)據(jù)的處理方法 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 3 平衡摩擦力的方法驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律 探究做功與速度變化的關(guān)系及驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律均可能需平衡摩擦力 平衡摩擦力的方法是墊高有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端 給小車一個(gè)初速度 小車能勻速下滑 4 兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) 1 區(qū)分計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn) 計(jì)時(shí)點(diǎn)是指打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn) 計(jì)數(shù)點(diǎn)是指測(cè)量和計(jì)算時(shí)在紙帶上所選取的點(diǎn) 要注意 每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 與 每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 的取點(diǎn)方法是一樣的 2 涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)均是先接通電源 打點(diǎn)穩(wěn)定后 再釋放紙帶 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 典例2 2018山西重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體期末 某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上 實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶如圖 他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 在這點(diǎn)下標(biāo)明A 第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B 第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C 第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D 第二十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E 測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清 他只測(cè)得AC長(zhǎng)為14 56cm CD長(zhǎng)為11 15cm DE長(zhǎng)為13 73cm 若小車是做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 由該同學(xué)所測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 請(qǐng)你幫他求出 打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vC m s 小車的加速度a m s2 AB的距離應(yīng)為cm 打A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度vA m s 計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 思維點(diǎn)撥根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式 x aT2可以求出加速度的大小 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的速度等于該過(guò)程中的平均速度 可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小 答案0 9862 585 990 470 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 解析由于第1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 在該點(diǎn)下標(biāo)明A 第6個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B 第11個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C 第16個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D 第21個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E 可知相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t 0 1s 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度 得 由于AC間的時(shí)間間隔T 0 2s CE間的時(shí)間間隔也為T 0 2s 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式 x aT2可以求出加速度的大小 xDE xCD x aT2 a 2 58m s2 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式xm xn m n aT2 xDE xCD x 2 58cmxCD xAB 2 x所以 xAB xCD 2 x 5 99cm根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度時(shí)間公式得 vC vA 2aT解得 vA 0 470m s 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 4 2018湖南益陽(yáng)4月調(diào)研 某實(shí)驗(yàn)小組做 驗(yàn)證牛頓第二定律 的實(shí)驗(yàn) 裝置示意圖如圖甲所示 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 丙 1 圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶 已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz 由此可求出小車的加速度為m s2 結(jié)果保留三位有效數(shù)字 2 當(dāng)驗(yàn)證 在外力一定的條件下 物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系 時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)圖象如圖丙所示 橫軸m表示小車上所加的砝碼的質(zhì)量 如果經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓第二定律成立 圖中直線在縱軸上的截距為b 斜率為k 則小車受到的拉力為 小車的質(zhì)量為 用k和b表示 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 5 2018廣東肇慶一模 利用圖甲裝置做 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 實(shí)驗(yàn) 從圖示位置開(kāi)始釋放重錘 甲 1 請(qǐng)指出圖甲中的錯(cuò)誤及不妥之處 只需寫出兩處 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤及不妥之處后 某同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶 在紙帶后段每?jī)蓚€(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 依次為1 2 3 4 5 6 7 測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)打點(diǎn)的距離h 并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v 各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)中 描點(diǎn)作出v2 h圖線 由圖線可知 重錘下落的加速度g m s2 保留三位有效數(shù)字 若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 9 80m s2 根據(jù)作出的圖線 能粗略驗(yàn)證自由下落的重錘機(jī)械能守恒的依據(jù)是 乙 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 答案 1 使用的是直流電源 重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn) 或沒(méi)有從上方提著紙帶 而是用手托著重物 2 如下圖所示9 71 9 68 9 72均正確 圖線為通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線 斜率g 與g基本相等 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 解析 1 由圖可知 圖甲中的錯(cuò)誤及不妥之處 使用的是直流電源 重物離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn) 沒(méi)有從上方提著紙帶 而是用手托著重物 2 根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 彈簧 橡皮條問(wèn)題 M 規(guī)律方法力學(xué)實(shí)驗(yàn)中用到彈簧或橡皮條的實(shí)驗(yàn)有探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 探究做功與小車速度變化的關(guān)系 1 探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系 1 實(shí)驗(yàn)原理要測(cè)出每次懸掛重物的重力大小G和彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度x 建立G x坐標(biāo)系 描點(diǎn)作圖探究 2 操作關(guān)鍵 實(shí)驗(yàn)中不能掛過(guò)多的鉤碼 使彈簧超過(guò)彈性限度 作圖象時(shí) 不要連成 折線 而應(yīng)盡量讓坐標(biāo)點(diǎn)落在直線上或均勻分布在直線的兩側(cè) 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 2 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 1 實(shí)驗(yàn)原理使一個(gè)力的作用效果跟兩個(gè)力的共同作用效果相同 2 操作關(guān)鍵 每次拉伸結(jié)點(diǎn)位置O必須保持不變 記下每次各力的大小和方向 畫力的圖示時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 典例3 2018天津卷 某研究小組做 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn) 所用器材有 方木板一塊 白紙 量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè) 橡皮條 帶兩個(gè)較長(zhǎng)的細(xì)繩套 刻度尺 圖釘 若干個(gè) 1 具體操作前 同學(xué)們提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議 其中正確的有 A 橡皮條應(yīng)和兩繩套夾角的角平分線在一條直線上B 重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí) 結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同C 使用測(cè)力計(jì)時(shí) 施力方向應(yīng)沿測(cè)力計(jì)軸線 讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對(duì)測(cè)力計(jì)刻度D 用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度拉橡皮條時(shí)的拉力必須都小于只用一個(gè)測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 2 該小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實(shí)驗(yàn) 白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點(diǎn)位置O 力的標(biāo)度 分力和合力的大小及表示力的作用線的點(diǎn) 如下圖所示 其中對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)精度最有利的是 答案 1 BC 2 B 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 解析 1 做驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)時(shí) 橡皮筋和兩繩套夾角的角平分線沒(méi)有必要在一條直線上 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 在同一次實(shí)驗(yàn)中要保持橡皮筋結(jié)點(diǎn)O在同一位置 但為了尋找普遍規(guī)律重復(fù)實(shí)驗(yàn) 或不同實(shí)驗(yàn)小組實(shí)驗(yàn) 時(shí) 結(jié)點(diǎn)O的位置可以不同 選項(xiàng)B正確 由彈簧測(cè)力計(jì)的使用規(guī)則可知選項(xiàng)C正確 合力與分力的大小關(guān)系不確定 實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有必要使兩個(gè)測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)拉力小于只用一個(gè)測(cè)力計(jì)時(shí)的拉力 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 2 A D圖中選擇的力的標(biāo)度太大 不方便作圖 并且A圖中表示力的作用線的點(diǎn)離結(jié)點(diǎn)O太近不利于確定力的方向 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 C圖中實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)太小 作圖誤差較大 不利于總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 故只有選項(xiàng)B最符合題意 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 方法技巧 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 的實(shí)驗(yàn)中需要注意 1 同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法是 將兩只彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零后互鉤對(duì)拉 若兩只彈簧測(cè)力計(jì)在對(duì)拉過(guò)程中 讀數(shù)相同 則可選 若讀數(shù)不同 應(yīng)另?yè)Q 直至相同為止 2 在同一次實(shí)驗(yàn)中 使橡皮條拉長(zhǎng)時(shí) 結(jié)點(diǎn)O位置一定要相同 3 用兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤住繩套互成角度地拉橡皮條時(shí) 夾角不宜太大也不宜太小 在60 100 之間為宜 4 實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)與木板平行 讀數(shù)時(shí)眼睛要正視彈簧測(cè)力計(jì)的刻度 在合力不超過(guò)量程及橡皮條彈性限度的前提下 拉力的數(shù)值盡量大些 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 5 細(xì)繩套應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)一些 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)繩套末端用鉛筆畫一個(gè)點(diǎn) 去掉細(xì)繩套后 再將所標(biāo)點(diǎn)與O點(diǎn)連接 即可確定力的方向 6 在同一次實(shí)驗(yàn)中 畫力的圖示所選定的標(biāo)度要相同 并且要恰當(dāng)選取標(biāo)度 使所作力的圖示稍大一些 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 6 2017全國(guó) 卷 某探究小組做 驗(yàn)證力的平行四邊形定則 實(shí)驗(yàn) 將畫有坐標(biāo)軸 橫軸為x軸 縱軸為y軸 最小刻度表示1mm 的紙貼在水平桌面上 如圖 a 所示 將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(diǎn) 位于圖示部分之外 另一端P位于y軸上的A點(diǎn)時(shí) 橡皮筋處于原長(zhǎng) 1 用一只測(cè)力計(jì)將橡皮筋的P端沿y軸從A點(diǎn)拉至坐標(biāo)原點(diǎn)O 此時(shí)拉力F的大小可由測(cè)力計(jì)讀出 測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖 b 所示 F的大小為N 2 撤去 1 中的拉力 橡皮筋P端回到A點(diǎn) 現(xiàn)使用兩個(gè)測(cè)力計(jì)同時(shí)拉橡皮筋 再次將P端拉至O點(diǎn) 此時(shí)觀察到兩個(gè)拉力分別沿圖 a 中兩條虛線所示的方向 由測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出兩個(gè)拉力的大小分別為F1 4 2N和F2 5 6N 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 用5mm長(zhǎng)度的線段表示1N的力 以O(shè)為作用點(diǎn) 在圖 a 中畫出力F1 F2的圖示 然后按平行四邊形定則畫出它們的合力F合 圖 a 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 圖 b F合的大小為N F合與拉力F的夾角的正切值為 若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實(shí)驗(yàn)所允許的誤差范圍之內(nèi) 則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 答案 1 4 0 2 F1 F2和F合如圖所示 3 80 05 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 解析 1 題圖 b 中彈簧測(cè)力計(jì)的精度為0 2N 則示數(shù)為4 0N 2 用5mm長(zhǎng)的線段表示1N的力 F2對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為2 8cm F1對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度為2 1cm 根據(jù)平行四邊形定則作出的圖形如答案圖所示 測(cè)出F合的長(zhǎng)度為1 9cm 則F合的大小為3 8N 如圖F合 F及 F構(gòu)成的三角形 F的長(zhǎng)度約0 1cm 此三角形可近似看作直角三角形 則F合與拉力F的夾角的正切值tan 0 05 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 力學(xué)創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn) H 規(guī)律方法力學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及解法1 特點(diǎn) 1 以基本的力學(xué)模型為載體 依托運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和力學(xué)定律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 2 將實(shí)驗(yàn)的基本方法 控制變量法 處理數(shù)據(jù)的基本方法 圖象法 逐差法 融入實(shí)驗(yàn)的綜合分析之中 2 解法 1 根據(jù)題目情境 提取相應(yīng)的力學(xué)模型 明確實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 2 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 記錄數(shù)據(jù) 應(yīng)用原理公式或圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 結(jié)合物體實(shí)際受力情況和理論受力情況對(duì)結(jié)果進(jìn)行誤差分析 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 典例4 2018全國(guó) 卷 某同學(xué)用圖 a 所示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧測(cè)力計(jì)相連 滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平 在木塊上方放置砝碼 緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板 當(dāng)木塊和砝碼相對(duì)桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí) 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小 某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在下表中給出 其中f4的值可從圖 b 中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 回答下列問(wèn)題 1 f4 N 2 在圖 c 的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出f m圖線 3 f與m 木塊質(zhì)量M 木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 及重力加速度大小g之間的關(guān)系式為f f m圖線 直線 的斜率的表達(dá)式為k 4 取g 9 80m s2 由繪出的f m圖線求得 保留2位有效數(shù)字 思維點(diǎn)撥 1 描點(diǎn)連線時(shí)要注意讓所有點(diǎn)均勻分布在線上或線的兩邊 2 要結(jié)合圖象坐標(biāo)整理出相應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù) 然后觀測(cè)斜率和截距分別代表什么 答案 1 1 2 75 2 見(jiàn)解析圖 3 M m g g 4 0 40 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 解析 1 彈簧測(cè)力計(jì)的最小刻度為0 1N 讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到0 01N 題中示數(shù)為2 75N 2 3 實(shí)驗(yàn)中木塊處于平衡狀態(tài) 有f M m g Mg mg 即f m圖象的斜率k g 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 方法技巧在描點(diǎn)連線時(shí)要注意盡可能讓點(diǎn)在直線上 如果沒(méi)法在直線上也要均勻分布在直線的兩側(cè) 來(lái)減小誤差 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 7 2018全國(guó) 卷 甲 乙兩同學(xué)通過(guò)下面的實(shí)驗(yàn)測(cè)量人的反應(yīng)時(shí)間 實(shí)驗(yàn)步驟如下 1 甲用兩個(gè)手指輕輕捏住量程為L(zhǎng)的木尺上端 讓木尺自然下垂 乙把手放在尺的下端 位置恰好處于L刻度處 但未碰到尺 準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺 2 甲在不通知乙的情況下 突然松手 尺子下落 乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子 若夾住尺子的位置刻度為L(zhǎng)1 重力加速度大小為g 則乙的反應(yīng)時(shí)間為 用L L1和g表示 3 已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間 9 80m s2 L 30 0cm L1 10 4cm 乙的反應(yīng)時(shí)間為s 結(jié)果保留2位有效數(shù)字 4 寫出一條能提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 8 2018河南濮陽(yáng)三模 某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 實(shí)驗(yàn)步驟如下 A 將斜槽軌道的末端調(diào)整水平 B 使木板緊靠槽口末端O點(diǎn) 其上表面與槽口在同一水平面上 C 使鐵塊從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放 鐵塊最終停在木板上的B點(diǎn) 測(cè)出OB間的距離L D 去掉木板 再使鐵塊從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放 測(cè)出鐵塊做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x和槽口離地面的高度h 1 本實(shí)驗(yàn)中 斜槽表面粗糙對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有影響 選填 是 或 否 2 該同學(xué)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù) 則可求出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四 9 2018福建寧德期末 圖甲是測(cè)量圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置 水平放置的圓盤繞通過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其邊緣上固定的擋光片從光電門的狹縫中經(jīng)過(guò)時(shí) 光電數(shù)字計(jì)時(shí)器可顯示出光線被遮住的時(shí)間 圖乙是用螺旋測(cè)微器測(cè)得擋光片的寬度d 讀數(shù)為mm 圖丙是用游標(biāo)卡尺測(cè)得圓盤的直徑D 讀數(shù)為cm 若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為50 0ms 則圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為rad s 保留兩位有效數(shù)字 答案7 98020 261 6 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 考點(diǎn)三 考點(diǎn)四